Чтение онлайн

Фетализация – одна из форм гетерохронии, которая не учитывалась в классификации де Бира. Ещё одна такая неучтённая форма получила название адультизации. Эта форма диаметрально противоположна фетализации. Адультизация (от лат. «адультус» – взрослый) представляет собой развитие взрослых признаков и особенностей организма на ранних стадиях зародышевого развития. Адультизацией можно объяснить формирование в самом начале органогенеза однопалой конечности лошади, предродовое развитие взрослой слуховой системы у ластоногих животных. Раннее взросление органа связано с его особо важной ролью в биологической работе организма, без осуществления которой невозможно его существование даже в начале жизни.

В гетерохрониях проявляется преадаптивное (заранее приспособленное) действие мобилизационных структур, направляющих биологическую работу зародышей к последовательному обретению определённых планов строения, а в конечном счёте – к образованию взрослого организма. Преадаптизация заключается в выработке зародышевых приспособлений, которые, повторяя состояния далёких предков, оказываются пригодными к такой трансформации. Она позволяет приспособить их к биологической работе, выполняемой видом в его современном состоянии.

Подобные преадаптации регулируются генетическими структурами. «Идея о ведущей роли гетерохроний, – отмечает Л. Белоусов, – хорошо согласуется с представлениями о действии генов в первую очередь на скорости процессов развития» (Там же). Гены не контролируют и не программируют весь процесс развития зародышей, как это представляется геноцентристам, они определяют скорости и последовательности выполняемой биологической работы при осуществлении этого развития совевременной поставкой белков соматическим структурам фенотипа. Генетические структуры – такие же рабочие органы, как и всего прочие приспособления организма.

Особое значение в настоящее время придаётся гетерохрониям, связанным со сдвигами во времени выработки генетических и соматических структур. «Считается, – пишет Л. Белоусов, – что наиболее фундаментальными являются такие гетерохронии, которые сдвигают относительные темпы развития соматических и репродуктивных органов, т. е. когда половое созревание эволюционного потомка наступает, относительно развития его соматических признаков, либо раньше, либо позже, чем у эволюционного предка» (Там же).

Это и понятно, ведь весь ход развития в онтогенезе, изменения которого имеют эволюционно значимые последствия, обусловливается соотношением биологической работы мобилизационных структур генотипа и фенотипа, генеративной и соматической частей организма. Половое созревание и готовность к размножению обусловливают весь ход онтогенеза. В известной мере справедливо утверждение о том, что организм есть машина для выработки себе подобных. Хотя есть и другая сторона: организм есть биотехнологическое устройство для осуществления жизни, а выработка себе подобных – только средство для функционирования этого устройства.

На чрезвычайную важность для эволюции живых организмов сдвигов во времени развития соматических и репродуктивных органов обратил внимание американский эволюционист С. Гулд, который стремился доказать, что такие сдвиги способны резко увеличивать скорость и сокращать сроки трансформации видов.

Дискуссии вокруг биогенетического закона воспроизводят, по существу, в новом варианте старый спор сторонников преформизма и эпигенеза. Основатель преформизма А. Галлер и его последователь Ш. Бонне утверждали, что эмбриональное развитие представляет собой лишь развёртывание и рост уже содержащихся в яйцеклетках или спермии микроскопических структур.

Противоположную крайность представляла теория эпигенеза. Её сторонники, среди которых был Карл Бэр, считали, что никакого исходного механизма развития в оплодотворённой яйцеклетке нет, а структуры зародыша формируются исключительно под действием среды.

Современный геноцентризм, абсолютизируя роль генетического программирования в онтогенезе, может рассматриваться как прямой наследник отвергнутого наукой преформизма. Игнорирование упорядочивающего действия мобилизационных структур и производимой ими эволюционно значимой биологической работы, выражающееся в представлениях о прямом детерминирующем воздействии среды, характерно и для современных вариантов теории эпигенеза.

Геноцентрически ориентированные опровержения биогенетического закона несостоятельны. Онтогенез безусловно повторяет филогенез в тех пределах, которые обусловлены мобилизационными инновациями, достигнутыми в онтогенезе на основе формирования принципиально новых мобилизационных структур, пригодных для осуществления в качественно иной среде качественно иных форм биологической работы.

Онтогенез не только повторяет филогенез, но и творит его. Изменение характера и содержания биологической работы популяции или вида в целом создаёт разнообразные сдвиги в ходе онтогенеза и через гормональную систему взрослых особей воздействует на работу генетических структур. В результате в процесс органогенеза вырабатывается новое строение организма.

24.8. Расшифровка генома. Эволюционные проблемы геномики и протеомики

Расшифровка генома человека стала величайшей сенсацией начала XXI века. Решение этой грандиозной задачи потребовало поистине титанических усилий и поистине космических вложений материальных средств.

Термин «геном» ввёл в научный оборот немецкий генетик Г. Винклер. Он понимал под геномом совокупность генов определённого вида организмов. Формулируя понятие генома, Винклер опирался на работы В. Иогансена, который в 1909 г. предложил понятие генотипа, определив его как совокупность генов организма, имеющих фенотипическое проявление.

Фундаментальное различие между геномом и генотипом состоит также и в том, что генотип индивидуален и неповторим, присущ в отдельности каждой особи, хотя и обладает определённым подобием с другими генотипами организмов данного вида, геном же идентичен у всех организмов данного вида, он образует структурную основу воспроизводства видоспецифических особенностей организма.

Под расшифровкой генома понимается определение последовательностей структурных компонентов ДНК, содержащихся во всех хромосомах клеточных ядер конкретного вида организмов. При этом вынужденно абстрагируются от структур ДНК, содержащихся в органеллах клеток и прежде всего в митохондриях, энергетических устройствах клеток, в которых образуется свой, миниатюрный по размерам по сравнению с ядерным, но достаточно активный митохондриальный геном.

Изучение хромосом, хранящих в своих глубинах секреты наследственности, имеет свою историю, начало которой было положено созданием Т. Морганом хромосомной теории наследственности. Затруднения в исследовании хромосом с самого начала были очень велики. Долгое время даже число хромосом человека было подсчитано ошибочно, и только в 1956 г. в Университете Лунда (Швеция) яванец китайского происхождения Джо Хин Тжио и швед Альберт Леван доказали, что у человека 46 хромосом.

В 1960 г. немецкий химик, фармацевт и бактериолог Густав Гимза создал краситель, способный как бы метить особенности хромосом, чтобы их можно было с уверенностью различать и идентифицировать. При окрашивании хромосом этим методом наблюдается чередование окрашенных и светлых поперечных полос в хромосомах, находящихся в метафазе. Имеют ли эти различия в окраске какое-либо эволюционное или функциональное значение, к сожалению, выяснить пока не удалось. Но связанные с этими различиями существенные расхождения в составе оснований и наличии генов позволяют надеяться на открытие на этой основе каких-то важных закономерностей.