A törvény a homológ sorba vagy párhuzamosan változékonyság - darwinizmus xx század
A törvény a homológ sorba vagy párhuzamosan variabilitás
Az olvasó talán az a benyomásom, hogy ha a „változékonyság tartalékok” halmozódott fel a génállománya, és folyamatosan pótolni mutációs eljárás, olyan nagy, hogy elvileg lehetséges, hogy készítsen élőlények bármilyen karakterkészletet.
Azonban ez nem így van. Virág termelők ősidők kivenni rózsa virággal a leghihetetlenebb színeket. Azonban senki sem látta a kék rózsa. A rendes színe a szemét a gyümölcslégy - Drosophila melanogaster - egy vöröses-barna, de a genetika származó mutáns vonalak fehér szemek, cinóber, fényes vörös és barna. De a muslica, kék vagy zöld szem, senki sem kap -, és szinte egyáltalán nem lehetséges. Vannak arra utaló jelek egy bizonyos típusú, mert tilos volt.
Másrészt, már régóta megfigyelték, hogy ha egy jel található egyik formája a faj, akkor valószínű, hogy ő fedezte fel a fajt szorosan összefügg. Képletesen szólva, a gén nem hasonlítható egy biliárdgolyó, ami véletlenül hozzád fordul bármely pontján a felületét. Inkább egy érmét, hogy esik, vagy egy sas vagy a maradékból, és abban az esetben többszörös allelizmust - kocka esik csak egyike a hat arcok.
Ilyen esetekben már tudta Darwin: „... az azonos tünetek időről időre előfordulnak bizonyos fajták vagy fajok, ami a kezdetektől az azonos faj, illetve ritkábban az utódok távoli faj.” Ennek alátámasztására utalt a francia botanikus S. Nodena aki felfedezi a párhuzamos változás a sütőtök, és az angol rovartudós B. Walsh. Ezt követően sok ilyen tények felfedezett botanika (M. Duval-Jouve, és már tudjuk de Vries) és paleontológusok (E. Cope és Mr. Osborne). A kutatók azonban nem volt olyan szintetikus elme képes elérni a lelki szemei előtt (mint írta Lomonoszov - „intelligens szeme”), mindez hatalmas együttesét eltérő tények és épít egy általános elmélet.
Most gyors előre, hogy 1920. Úgy tűnik, hogy a tudomány, ha van -, de Szaratov megy III All-Russian Kongresszus a tenyésztés. Miután a jelentés a fiatal, de már élvezi a jól megérdemelt hírnevét genetikus Vavilov közönség borul hangos taps. És a kérdés - mi történik? - egy kívülálló tanú meghallja a választ - „Ez a biológusok szívesen a Mengyelejev”.
Összehasonlítás hízelgő, ötletes, de előzékeny. Mit Vavilov? Lehetséges összehasonlítani munkáját a periódusos rendszer Mengyelejev? Próbáljuk követni a gondolatmenetét Vavilov, a mód, ahogyan volt, amikor leadta felfedezés.
Az elején a XX század rendszertan növények (és állatok) irtózatosan bonyolultabb, mint az, amelyik megadta az apa a taxonómia Linnaeus a XVIII. Linnaeus tudta búza, rozs, az egyik alak. De Linnean típusok - linneony - nem voltak homogének egység. Ezeket ki lehetne osztani több százezer örökletes formák, a zúzás folyamat látszólag végtelen. Vad, műveletlen emberi faj sem kivétel. A. Jordan, például közönséges jellegtelen fű - kukoricadara hangú több mint 200 faj! Ezek a mini-típusú acél szemben linneonov hívás zhordanonami. Rendszertan már fojtott óceán fajok, amelyek leírják magukat.
Tehát, az első pont a Vavilov - polimorfizmus nagyobb fajok - linneonov. Újjáéledő tőle, észreveszi a párhuzamosság linneonov változékonyság. Búza, például, három csoportba sorolhatók fajok - a 42, 28 és 14. kromoszómák. Minden ilyen csoportok hasonló formában, illetve felmerülő párhuzamos vagy örökölt közös őse: spinális és awnless, fehér-, vörös- és chernokolosye, télen és tavasszal. Az azonos sorozatból Vavilov megtalálható az árpa és a rozs, a zab és a köles, gyapot és búzafű, uborka, dinnye és a sütőtök.
Ez nem elég. Párhuzamos variabilitás találtak képviselői különböző nemzetségek. Tehát, ha van formák búza szőrös fülek, a rozs ők is itt kell lennie. Valóban, Vavilov találja őket először a Pamír, majd Örményországban. A hasonlóság homológ [8] formák különböző nemzetségekhez olyan nagy, hogy azok néha összetévesztik intergenerikus hibridek. Például SI Korzhinskii 23 évvel korábban Vavilov jelentésében leírt hibridek sárgadinnye és a görögdinnye - hibridek hamis, soha nem is létezett. Vavilov talált fajták görögdinnye, amely nemcsak a dinnye, hanem a tök és a cukkini.
Emlékeztem példáját Vavilov azon, amikor fajta van a natív falu a sziget molekula (New Hebridák) titokzatos gyümölcs, alakja és mérete a magok, mint az uborka, de az íze - tipikus görögdinnye.
Hogy milyen messze van a homológ variabilitás? Kiderült, hogy nyomon követhető legyen a nagyon távoli családok, sőt osztályok. Azonban ezek a példák természetesen csak azokra a leggyakoribb szerkezeti jellemzői. Így, albinizmus (előfordulása a nem-klorofill formák), gigantizmus és törpeség, átalakítása gyökerei a gyökér, gyümölcsök hasonló alakú és színű virágok fordulnak elő családok kapcsolódó egymással rendkívül távoli kapcsolat. Répa, például egy relatív quinoa és fa sivatagi - saxaul (libatop család), de ez képez gyökerek, rendkívül hasonló sárgarépa gyökerek (család Umbelliferae) és a retek (család Cruciferae).
Vavilov is megjegyezte, hogy a párhuzamos folyamatok megfigyelt eltérések nemcsak a magasabbrendű növényekben, hanem az algák és gombák. A homológ sor variáció alakult állatok, mint a csillós egysejtűek és a parazita férgek, puhatestűek és tengeri pókok - pantopody, kétéltűek, teknősök, gyíkok, madarak és emlősök. Például egy jól ismert genetikus George. Holdeyn vizsgálták hajszínező párhuzamossága rágcsálók és ragadozók. Azt találtuk, hogy egerekben, patkányokban, nyulakban és tengerimalacok, látszólag, azonos elszíneződés gének, bár a nyulak ma már általában izoláljuk rágcsálók egy külön leválása nyulak és tengerimalac - relatív, furcsa módon, nem egy patkány, és a sündisznó.
A további sorsa a törvény homológ sor, vagy homológ variabilitás nagyon eredeti.
A genetikusok és a tenyésztők a legtöbb lelkesen fogadta az ötletet Vavilov és szívesen használják őket munkájukban. Ahogyan vegyészek keresett új elemek a térképen - a periódusos rendszer, a tenyésztők felkutatott és kívánt nekik, hogy az alapját képezik a homológia a törvény. Legume csillagfürt, gyakran növekvő külvárosi front yard, amellett, hogy a gyönyörű virágokat, magas kitermelését a zöld tömeget és tökéletesen gazdagítja a talaj nitrogén. Úgy tűnik, hogy ez egy kiváló takarmánynövény. Azonban csillagfürt nem eszik szarvasmarha, mert a keserű íz. Vezetett a munkálatok Vavilov, tenyésztők az NDK gyorsan talált negorkie csillagfürt forma, ami lett az őssejtek új fajták.
A hozzáállás, hogy a Vavilov törvény teoretikusok néha szkeptikus. Mi nem beszélünk azokról, akik nem Vavilov azon jogát, hogy elsőbbséget, emlékeztetve minden elődei. (Hogy tisztelegni elődei, természetesen szükséges, de ne legyen túl messze, mert a törvény a homológ sorozat készítője kell ismerni, mint az első, aki észreveszi, hogy vannak fekete-fehér macska mellett fehér és fekete kutya). Sokkal veszélyesebb, akik felismerik a párhuzamosság a változékonyság, de ezt antidarvinovskie következtetéseket.
Meg kell jegyezni azonban, hogy világossá vált, csak a teremtés úgynevezett biokémiai genetika. Ez ága genetika tanulmányozza a mechanizmusok az öröklési és a megjelenése a fenotípusa egyszerűbb, mint a morfológiája szintézisével asszociált a szervezetben egy kémiai vegyület.
Még 1914-ben, M. Onslow azt mutatta, hogy a virágok színe öröklődik mendeli elvek (amelyek azonban rámutatott arra, hogy maga Mendel). R. Willstätter vizsgált pigmentek okozó színező virágok, és a reakciót, amelyben előfordulnak a szervezetben. Virágok, mint például az édes borsó színes pigmentek antocianinok (ezek ugyanazok a pigmenteket színe lila és rózsaszín gumó burgonya, áfonya, káposzta levelek kék és a növényi világban). Antocianin olyan sejtekben fordul elő, mint eredményeként egy hosszú biokémiai reakciók láncolatát, soros átalakítás egyik anyag a másik. Jelöljük ezeket köztes lépéseinek a szintézis a leveleket, hogy ne terhelje túl a szöveg biokémiai terminológia:
A -> B -> C -> D .......... -> antocianin.
A sebesség a kémiai reakciók organizmusok nem versenytársak. Ez annál is inkább meglepő, hogy a természetben nem fordul elő ilyen erős reakciót gyorsító, mint például a magas nyomás és hőmérséklet. Élőlények ebben az esetben elment a másik irányba - használata révén katalízis.
Mi a katalizátor, az olvasók tudják a kurzus az iskola kémia. Mindenesetre, emlékeztetni arra, hogy a katalizátor - olyan anyag, amely nem fordítsuk önmagában, gyorsítja a reakciót folyamat (pontosabban, mert az egyensúly eltolódik az egyik oldalon a reakció). Például, egy keverék a hidrogén és oxigén vagy levegő rendkívül robbanásveszélyes (durranógáz). Alacsony hőmérsékleteken, az oxidációs reakció hidrogén víz eléri a több ezer éves. De mi kell csak hozzá, hogy a reakcióelegy egy darab platina, mint egy robbanás - platina ebben az esetben katalizátorként szolgálhat.
Katalizátorok élővilág - speciális fehérjéket - enzimek, ezek az enzimek.
A sejtek gyakorlatilag nem reakciók nem lenne katalizálják különböző enzimek. Ez természetes, hogy feltételezzük, hogy minden egyes láncszeme a vezető reakciókat a megjelenése a jellemző, egy enzim szükséges. Szintézise mindegyik enzim követjük egy adott gént. Tegyük fel most, hogy a mutáns allél szintézisét eredményezi az enzim csökkent aktivitású, vagy nincs aktuális. Láncreakciókat, amelyek következtében az antocianin, letörik a pigment nem lehet szintetizálni, és recesszív homozigóták nem lesz lila és fehér virágok.
Fontos megjegyezni, hogy egy nyitott áramkör, ami az alapon bárhol megtörténhet, de a hatása az lesz az egyik - antociános homozigóták nem fordul elő. Tudta Vavilov, rámutatva, hogy „ugyanazt a fenotípusos változás érdekében okozhatják különböző gének.” Homológ a valós szintjét a fenotípus, hamis genotípus szintjén.
Második lépés biokémiai genetika után Beadle, Ephrussi, és számos más tudósok végzett részletes vizsgálatok a Drosophila szem színét. A rendes szeme színét, ahogy már mondtuk, a vöröses-barna, és annak köszönhető, hogy a jelen két pigment - barna és piros. Azt találtuk, hogy a szabályozó gének szintézisét egyes enzimek, egy pár, ezek találhatók különböző kromoszómákon és lehet által képviselt különböző allél. Különböző kombinációk közülük eredményeznek zigóta legyek barna, cinóber, fényes vörös, skarlát és a fehér szemek (az utóbbi blokkolva szintézise mindkét pigmentek). És mivel a biokémiai mechanizmusok, amelyek pigmentáció a szem rovarokban közös tagjai különböző csoportok (például a muslica Diptera és pillangók - Étkezési Moth, lepke és néhány más), a homológ változékonyságának ezen karakterek egyszerűen nem fordulhat elő. Természetesen bizonyos esetekben, a helyzet sokkal bonyolultabb. A végtermék nem lehet kialakítva a láncterminációs reakcióban. Tehát, ha blokkolja a melanin szintézisét pigment az összes gerinces csoport, akár az emberek, vannak albínó - egyének, fehér haja és vörös szeme. Minden jól ismeri a fehér egerek és patkányok tenyésztették laboratóriumokban leírt albínó gorilla, tigrisek, zsiráfok, pingvinek és varjak. Kevés, de tudom, hogy vannak egész családok, sőt falvak albínó pápua új-guineai (orángután-Bula). Sötét bőrű melanéziaiak félt annyira különbözik a társaik, így az albínók nagyobb valószínűséggel házasodnak egymással. Gyermekeik, természetesen szintén a recesszív homozigóta gén albinizmus. Hasonló esetek vannak leírva, és az egyenlítői Afrikában.
Ez nem mindig blokkolja átalakulások módon hiánya korlátozta a végtermék. Gyakran kíséri felhalmozódása a szervezetben van zárva prekurzor reakcióban. Az ilyen mértékű variabilitás a végén végzetesen. Majdnem minden emberi örökletes betegségek lehetséges volt, hogy csökkentsék a hibakezelési egy adott fehérje, például aktivitásának csökkentésére egy adott enzim.
Akkor biztosan állítják, hogy mi tekinthető homológ változékonyság magyarázat csak a biokémiai változékonyság. Ez azonban a fellebbezés tudatlanság. Az esetek túlnyomó többségében nem tudjuk, hogyan kell változtatni a szerkezet a gén vezet a változás jeleit - mert minden alkalommal meg kell oldani egy komplex biokémiai reakciók láncolatát zajló sejtjeiben a fejlődő szervezetben. De már van közvetlen bizonyíték megszerzésének különböző tárgyak - a vírusok, hogy az ember - az a tény, hogy a hibás enzim, megszakítva a lánc átalakulások anyagok a szervezetben, ami a változások a morfológia. Például, amikor az emberi örökletes betegség homociszteinuria mellett mentális retardáció és a trombózis, több anomáliák merülnek csontfejlődés, minden annak a ténynek köszönhető, hogy a beteg szervezet szintetizálja hibás enzimet (L-serindegidrogenazu) nem megbirkózni a konverziós metionin cisztein. Ahogy az angol gyermekdal, fordította S. Marshak, az állam elveszíti a háborút, mert az a tény, hogy a parancsnok ló patkó köröm nem volt.
Itt egy példa nem annyira tragikus. Már beszéltünk a Himalája és hermelin nyúl fekete fülek, orr, láb és farok. Egy hasonló típusú színes (világos színű test, sötét láb, fül és farok) figyelhető meg más emlősöknél a különböző megrendelések. Mindenki ismeri a sziámi. Ventilátorok legszebb állatok tisztában kell lenniük azzal, hogy a osztályokon - mutáns gént enzim alakítja át az aminosavat tirozin melaninná pigment (ezt az enzimet nevezik tirozikazoy). A tirozináz mutáns inaktív 37 ° - testhőmérséklet emlősök, így a szőr elsötétedik mutánsok csak kiemelkedő lehűtjük testrészeket. Mivel tirozináz jelen van minden emlős, a homológ formák himalájai (vagy ha úgy tetszik, Sziámi) fenotípus egyszerűen nem lehet olyan színes szemek rovarok.
A sötét melanin pigment, egy színező állati szőr, szintetizált aminosav tirozin specifikus enzim - tirozinazon. Vannak mutáns allélek termelnek tirozináz, inaktív 37 ° C-on; ezek az állatok szőrme sötétedik csak kiemelkedő lehűtjük testrészek (sziámi macskák és Himalája nyulak).
Mégis Vavilov szabály - az egyik legvonzóbb és legszebb genetika. Korlátozása a bizonytalanság a variáció, ez lehetővé teszi, hogy előre egy összetett és alapvetően véletlenszerűen világ szerves evolúció. És ez megfelel a mély emberi természet -, mert az emberek folyamatosan próbálják megjósolni semmit - attól az időponttól kezdve a primitív sámánok és római jósol. A gyakorlati jelentősége a homológ a törvény tagadhatatlan, hogy nem szükséges bizonyítani. Ez tenyésztő iránytű jelzi a helyes utat az óceán faj, fajok, fajták és formák.
Így a genetika a XX század megérteni sok fontos szempont az öröklődés és a variáció. A napirenden volt a kérdés: hogyan lehet kombinálni ezeket az eredményeket a evolúcióelmélet?