О природе живого: механизмы и смысл - Ичас М.
ISBN 5-03-002805-6
Скачать (прямая ссылка):
Механизм, казалось бы, простой, но даже в нем есть тонкости, которых трудно ожидать от бактерии. Например, кувыркание зависит не от абсолютной концентрации какого-то вещества, а от ее изменения. Хотя градиент концентрации —- явление пространственное, бактерия воспринимает его во времени, по мере того как плывет. Она замечает, что концентрация становится выше или ниже, чем была перед этим. Иными словами, у бактерии есть что-то вроде примитивной памяти. Поэтому можно заменить пространственный градиент временным. Если аттрактантом служит аминокислота, можно добавить фермент, разрушающий ее с подходящей скоростью, так что концентрация аминокислоты будет снижаться. Бактерии отвечают на это увеличением частоты кувыркания и меняют направление движения так, как будто они плывут вдоль градиента в зону с более низкой концентрацией.
Хотя до конца не ясно, почему аттрактанты и репелленты оказывают противоположное действие, связь между стимулом и частотой кувыркания особенно наглядно выявляется у одного мутанта, у которого в норме жгутик вращается по часовой стрелке, 8*
а не против нее. Такой мутант реагирует на репелленты так, как нормальная клетка на аттрактанты! Он уплывает от полезных веществ и “стремится” к вредным. Это похоже на ситуацию, когда в машине поменяли бы местами педали тормоза и газа. Конечно, в природе такому мутанту суждена недолгая жизнь.
Глава 10
Дарвин и его двоюродный брат
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ. В те времена, когда Уоллес и Дарвин предложили теорию эволюции путем естественного отбора, в ходу была теория “промежуточного” наследования: например, окраска шкуры или размеры тела у потомства якобы должны быть средними между соответствующими признаками родителей. В 1867 г. шотландский инженер Дженкии показал, что если признаки наследуются таким образом, то эволюция путем естественного отбора невозможна. Каждая вновь появляющаяся мутация будет “растворяться” в популяции организмов, как капля молока в бочке воды. Дарвин был не в состоянии опровергнуть это.
Кузен Дарвина Ф. Гальтон подошел к проблеме наследственности с количественных позиций. Он, например, изучал зависимость между ростом родителей и потомков. Оказалось, что многие признаки, например рост, действительно частично наследуются, однако вскрыть механизм этого явления Гальтону не удалось; но все же его работа существенно повысила интерес к биометрии и статистике. Сегодня, однако, Гальтона помнят главным образом как одного из основоположников “позитивной евгеники”, сторонники которой считают, что можно улучшить человеческий род, способствуя размножению его наилучших представителей.
^ОСЮОО<ХЖХХ)ООС<ЮОО<ЮОСЮ(ХЮООООСЮСЮООСХЮООООСЮСЮООО<ХХХООООО(ХЮСЮО<ЮОООО<ОСЮООСЮООСЮООСЮ(»ОООООСЮОООООООООО<ЖЮО(>
У животных, и особенно у человека, имеются два хранилища информации:
а) первое — это генетический материал, или ДНК, которая определяет обмен веществ и строение тела организма;
б) второе — это информация, хранимая в нервной системе; значительная часть ее приобретается с опытом и обучением. Она определяет поведение. Но поскольку устройство нервной системы тоже зависит от наследственности, то и поведение частично определяется генетическим материалом. Оно совместно программируется и генами, и жизненным опытом,
В этой и в последующих главах речь пойдет о генетической информации. Сегодня мы знаем, что представляет собой генетиче-
ский материал и как он воспроизводится (реплицируется): этими вопросами занимается молекулярная генетика. Но одна лишь молекулярная генетика не в состоянии объяснить, как генетический материал передается от поколения к поколению. Передача генов и их распределение в популяциях — это предмет “классической генетики”, к основным положениям которой мы и переходим.
Дарвину было сложно...
В 1836 г. Чарлз Дарвин, вернувшись домой после пятилетнего кругосветного путешествия на корабле “Бигль”, начал разрабатывать свою теорию эволюции. Иногда он обсуждал ее с немногими своими друзьями и коллегами, в том числе и в переписке. Остальным казалось, что он целиком погрузился в классификацию усоногих раков и в исполнение обязанностей секретаря Геологического общества. Друзья, знавшие положение дел, советовали ему опубликовать свою гипотезу, чтобы кто-нибудь не опередил его, но он их не слушал. И вот 14 июня 1858 г. грянул гром: Дарвин получил письмо от некоего Альфреда Рассела Уоллеса, посланное ему из Тер нате на Молуккских островах. К письму была приложена статья, которую Уоллес просил передать сэру Чарлзу Лайелю, известному геологу и другу Дарвина. В ней кратко излагалась сущность теории эволюции путем естественного отбора.
Уоллес давно уже полагал, что виды могут изменяться, и высказал эту точку зрения в одной из своих работ в 1855 г.; так же как и Дарвина, его интриговал вопрос о причинах превращения одного вида в другой. В феврале 1858 г. в Тернате он болел тропической лихорадкой, и тут его вдруг посетило озарение: он вспомнил, как читал труд Мальтуса “Опыт о законе населения”, впервые опубликованный в 1798 г. В нем Мальтус писал, что каждая популяция стремится максимально размножиться без учета средств к существованию, и когда она достигает некой предельной численности (зависящей от условий жизни), дальнейшему росту начинает препятствовать нищета1); излишнее население должно гибнуть. Это может происходить трагически и внезапно, а может быть простым следствием более высокой смертности, постепенно возрастающей по мере приближения к пределу возможного роста.
