Биология. В 3-х томах. Т. 3

Рис. 25.5. Пример гибридной мощности. Б. Початки этих родительских линий (вверху) и гибрида (внизу). (Фото D.F. Janes, Connecticut Agricultural Experiment Station.)

Рис. 25.6. фенотипы, образующиеся при двойной гибридизации кукурузы. Растения на правой стороне — результат скрещивания между гибридами инбредных линий (слева)

Увеличение мощности растений обусловлено повышением гетерозиготности в результате смешения генов. Например, если каждая гомозиготная родительская особь обладает некоторыми, но не всеми доминантными аллелями, определяющими мощный рост, то полученная при скрещивании таких особей гетерозигота может нести все доминантные аллели (рис. 25.7). У некоторых сортов повышение мощности может быть обусловлено не просто увеличением числа доминантных аллелей, но и каким-то взаимодействием между определенными сочетаниями аллелей в гетерозиготе. При продолжительном инбридинге гибридов F₁ их мощность понижается по мере возрастания доли гомозигот (рис. 25.8).

Рис. 25.7. Простое генетическое объяснение увеличения мощности у гибридов F₁

Рис. 25.8. Растения кукурузы из восьми последовательных поколений. 1 — исходный гибрид. У растений 2-8 видна постепенная утрата гибридной мощности в результате инбридинга. В трех последних поколениях, достигших гомозиготности, утрата мощности замедлилась. (Фото D. F. Jones, Connecticut Agricultural Experiment Station.)

Иногда гибридизация может сопровождаться изменением числа хромосом — полиплоидизацией, которая может приводить к возникновению новых видов (один пример этого описан в разд. 23.9.2).

25.4.3. Искусственный отбор у человека

Достигнутые за последнее время успехи в изучении структуры гена, генетического кода, механизмов наследственности и дородовой диагностики генетических дефектов создали возможности для закрепления или элиминации некоторых признаков у человека. Евгеника давно уже занимается вопросом, как можно было бы "улучшить" род человеческий путем избирательного скрещивания определенных индивидуумов. Это весьма волнующая тема, и в связи с ней возникают самые разнообразные возражения. Олдос Хаксли в своем романе "Дивный новый мир", опубликованном в 1932 г., описал то воображаемое время, когда евгеника достигнет вершины своих возможностей и будет создавать индивидуумов, соответствующих потребностям общества. Подобные идеи противоречат морали любого общества, ставящего на первое место свободу и права личности; однако можно привести немало аргументов в пользу ограниченного применения в этой области некоторых достижений генетики. В медицине получают все большее признание генетические консультации, где супругам, у которых в роду имеются генетические аномалии, разъясняют, с каким риском связано для них рождение детей. С помощью уравнения Харди-Вейнберга можно вычислить частоту носителей таких нарушений метаболизма, как фенилкетонурия, или таких болезней крови, как талассемия, серповидноклеточная анемия или гемофилия. Носителям генов того или другого из этих заболеваний можно разъяснить, какова вероятность того, что они вступят в брак с другим носителем тех же генов, и каковы шансы на то, что их дети в этом случае окажутся больными. В таких формах профилактическая медицина дает советы, а не диктует требования. Любые успехи науки, позволяющие уменьшить страдания, следует приветствовать. Такой подход становится опасным лишь в том случае, если им злоупотребляют.

25.5. Естественный отбор

Естественный отбор, постулированный Дарвином и Уоллесом, представлял собой гипотезу, основанную на исторических данных. Для Дарвина промежуток времени, необходимый для эволюционного изменения популяции, был слишком велик, чтобы такое изменение можно было наблюдать непосредственно. Происходящие в последние десятилетия изменения, связанные с промышленной, технической и медицинской революцией, создают столь сильные факторы направленного и дизруптивного отбора, что мы можем теперь наблюдать резкие изменения в генотипе и фенотипе популяций, происходящие достаточно быстро. Открытие в сороковых годах антибиотиков создало сильное давление отбора в пользу бактериальных штаммов, обладающих генетической устойчивостью к антибиотикам. Бактерии очень быстро размножаются и дают ежедневно много поколений и миллионы индивидуумов. В результате случайной мутации может появиться устойчивая клетка, потомки которой будут процветать благодаря отсутствию конкуренции со стороны других бактерий, уничтожаемых данным антибиотиком. В ответ на это приходится создавать новые антибиотики для уничтожения устойчивых бактерий, и цикл продолжается. Селективное давление создается также при использовании таких веществ, как ДДТ, для борьбы с платяной вошью и комарами или антикоагулянта уорферина для уничтожения крыс. После возникновения устойчивости она быстро распространяется во всей популяции.