Д. Мак-Фарленд - Поведение животных (Психобиология, этология и эволюция) (1112575), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Голландский ботаник Гуго де Фриз обнаружил, что измененные растения энотеры появляются от нормальных растений н, по-видимому, лают потомков такого же генотипа; он назвал эти внезапные резкие изменения мупщиями. В 1868 г. Дарвин опубликовал свою книгу «Изменения животных и растений под влиянием одомашнивания, в которой он выдвинул идею пангенеза, гласившую, что каждая клетка тела выделяет мельчайшие «геммульш, содержащие информацию о ней. «Они размножаются н собираются вместе в почках н половых элементах». Однако до 1900 г., пока не получили признания работы Грегора Менделя, генетику нельзя было увязать с теорией эволюции путем естественного отбора и с развивающейся клеточной физиологией.
В этой главе будет показано, каким образом работы Менделя позволили прийти к современному пониманию клеточных основ наследственное~и, генетических изменений н природы гена. Генетика имеет фундаментальное значение при исследовании поведения животных, поскольку многое в поведении определяется генетическим своеобразием животного. Постигнув законы генетики, мы сможем понять природу такого влияния. 2.1. Естественный отбор и поведение Есзественный отбор оперирует с физическими признаками, или феноглилом, особи; в число таких признаков входит и ее поведение.
У особи мьппи, которая не пытаегся спастись от хищника, меньше шансов выжить, чем у мыши, которая делает это, а мышь, которая не использует благоприятную возможность для получения пищи, также окажется в невыгодном положении. Таким образом, к признакам, имеющим важное значение для выживания животного, мы можем отнести не юлько его морфологические признаки, но и характер поведения, Более того, соотношение между различными типами поведения также может бьггь важным. Например, мьппь, которая уделяет слишком много внимания пище, может не заметить приближающегося хищника, а мышь, которая слишком боится хищников, может упустить возможносзь для получения пищи.
Такие соображения наводят на два важных вопроса о связи между естест-венным отбором и поведением: 1) как можно определить или продемонстрировать значение для выживания конкретных типов поведения? 2) существует ли для животного наилучший способ распределить свое время между различными видами активности, возможными при данных условиях'! На первый нз этих вопросов мы ответим в разд. 6.1.
Второй вопрос несколько сложнее и освещается в гл. 24. Эффективность есгественного отбора в изменяющихся популяциях зависит от степени, в которой наследуются фенотипические признаки. Дарвин знал, что среди потомков ог любых конкретных роди- гелей обычно наблюдается изменчивость н наличие этой изменчивости лежит в основе ега теории, однако он не мог сказать, как возникает изменчивость. Лишь в 1858 г. Грегор Мендель, моравский монах, начал эксперименты по скрещиванию растений.
Он описал свои результаты в 1865 г,, на в относительно малоизвестном издании, и они привлекли внимание научного мира лишь в 1900 г., уже после смерти Дарвина. Мендель показал, что наследственные признаки не смешиваются, они дискретны: потомки наследуют отдельные часгицы, которые мы теперь называем генами. Открытие заново работ Менделя привело к созданию Р.
А. Фишером и другими исследователями в 1930 г. генетической теории естественного отбора. Согласно этой теории. в основе механизма действия естественного отбора лежит изменчивость, существуюшая в популяциях свободно скрещиваю- шихся животных При изучении поведения животных важно знать, в какой степени наследуются конкретные поведенческие признаки. Эти знания позволяют нам оценить степень действия отбора на поведенческие признаки и, кроме гого, выявляют различия между врожденным и приобретенным поведением — вопрос, вызывающий постоянные дискуссии с далеко ндупзнми в философию и политику выводами. В гл.
4 рассматривается генетика поведения. Для тех целей, которые мы преследуем в данной книге, важно понимать, что эффективность влияния естественного отбора на эволюцию зависит от того, насколько поведение контролируется генетически. Эволюция поведения осложняется тем, что естественный отбор не всегда является единственным важным механизмом. У некоторых животных поведенческие признаки могут эволюционировать прн учасгии других механизмов; у человека, в часпюсти,— посредством культурной преемственности.
Особи могут научиться различным навыкам, заимствуя их друг у друга (см. гл. 27), и таким образом информация переходит от одно~о поколения к другому. Поведение птиц и млекопитающих есть результат сложного взаимодействия генетических факторов н приабре- тенного опыта. Чтобы разобраться в этом взаимодействии, этолог должен быль зна- ком с основами генетики. 2.2. Законы Менделя Большую часть экспериментов Мендель проводил на садовом горохе. В одном из экспериментов он скрестил растения с красными цветками и растения с белыми цветками: у всего потомства цветки оказались красными. За'гем он произвел скрешивание между особями дочернего поколения и получил 705 растений с красными цветками и 224 растения с белыми. Эти результаты важны в двух отношениях. Прежде всего в первом дочернем поколении не было растений с белыми цветками, а во втором поколении такие растения были. Кроме того, отношение красных и белых цветков во втором поколении составляло 3:1.
Дарвин также проводил эксперименты на горохе и также получил отношение 3:!. Однако Мендель установил это и другие важные отношения в многократно повторенных экспериментах. Помимо этого, он понял причину исчезновения одного из родительских типов (белого) среди потомков первого поколения. Мендель предположил, что у каждого растения гороха окраску цветков, так же как и любой другой признак, определяют два наследственных фактора. Один фактор доминирует над другим, поэтому когда в растении присутствуют два разных фактора, цветки могут быль только одной окраски. Следовательно, у растений с белыми цветками имеются два белых фактора, тогда как у растений с красными цветками — два красных нли красный и белый факторы.
Такой способ рассуждений позволил Менделю объяснить все наблюдавшиеся соотношения типов потомства и сформулировать законы наследования, совершившие переворот в биологической науке. На основе своих экспериментов по скрешиванию гороха Мендель пришел к ряду заключений: 1. Наследственность дискретна, и генетический вклад каждого родителя одинаков.
Генетический материал одного родителя не смешивается или не сливается с 26 АА аа АА Аа Аа аа Ряк. 2.1. Схема опьпов Менделя по скрешнвааию сортов гороха, различающихся по окраске цветков (храсные и белые). Красная окраска (А) доминирует иад белой (а). генетическим материалом другого родителя. Дискретные факторы Менделя теперь называюз генами. 2. Любой признак, проявляющийся в строении или внешнем виде особи, контролируется парой генов, каждый из которых наследуется от одного родителя.
Совокупносзь этих внешних признаков называется фенотипом. 3. Каждый ген может существовать в двух или более альтернативных формах, называемых теперь аллелями. Совокупвость всех генов особи называется геновиаюм. Таким образом, при двух аллелях возможны три их комбинации. У особи, содержащей два альтернативных аллеля А и а, возможны три генотипа: АА, аа и Аа.
Если особь несет два одинаковых аллеля, как в первых двух случаях, то говорят, что особь гомозиготна по данному признаку. Если особь несет по одной копии альтернативных взлелей, как в третьем случае, то говорят, что этот организм ггтерозиготен. 4. Один аллель может доминировать над другим, и в этом случае недоминантный аллель называют ргг)вссггвггым.
Доминантные генвг определяют феиотнп в гомозиготном и гстерозиготном состояниях. Реиесгивные гены определяют фенотип только в гомозиготном состоянии (рис. 2.1). 5. Из альтерназ.ивных генов каждого родителя потомком наследуется только один. Другую копию потомок получает от другого родителя. Таким образом, в первом дочернем поколении (Ег) возможен только один фенотип (первое поколение, следующее за межсортовым скрещиванием), но более одного во взором дочернем поколении (Г ) (рис. 2.1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
