De ce omul este capabil să slăbească selecția naturală. Efectul selecției naturale asupra populațiilor umane

Voi accepta cadou, cumpăr, schimb computere vechi pentru colecția: BK0010-01 / 11M, ZX-Scorpion, Amiga, Iskra, ZX-Profy 1024, DVK ... sau diverse altele - scrieți și oferiți. Sunt la Moscova. De preferat in stare de functionare. Puteți literatură, diferite piese de fier și software. Scrie la [email protected]. Dacă sunteți în alt oraș, scrieți oricum - voi deveni brusc interesat (voi plăti livrarea). Întotdeauna la zi. Detalii.

ACȚIUNEA SELECTIEI NATURALE ASUPRA POPULAȚIILOR UMANE

Rasa umană ocupă o poziție specială în lumea ființelor vii. Omul a dobândit capacitatea de a crea, adopta și transmite cultură. Datorită acesteia, el nu mai este dat exclusiv moștenirii genelor, adică eredității biologice, ci a dobândit capacitatea de moștenire socială, care are o gamă uriașă de acțiune față de ereditatea biologică.

Având în vedere faptul că semnificația și rolul eredității sociale și legătura ei cu ereditatea biologică sunt considerate destul de cuprinzător în genetică, ne vom limita la a ne aminti că, în general, capacitatea de moștenire socială se datorează setului corespunzător de gene, care este o trăsătură caracteristică speciei noastre. Niciun animal nu are capacitatea biologică de a crea, accepta și repovesti cultura. Această incapacitate a animalelor este cauzată de lipsa unui set adecvat de gene, adică are o bază biologică.

De-a lungul a sute de mii, mai degrabă milioane de ani, evoluția biologică treptat, a înzestrat, într-o măsură tot mai mare, strămoșii noștri îndepărtați cu seturi de gene care au făcut posibil să ne bucurăm din ce în ce mai mult de beneficiile eredității sociale. Când Homo sapiens a evoluat în cele din urmă, avea în genotip multe dintre genele strămoșilor săi mai îndepărtați și mai apropiați și, printre altele, genele care au făcut posibilă ereditatea socială.

Astfel, dobândirea de către unul dintre triburi, descinsă din marea maimuță, a primilor germeni ai eredității sociale, care a reprezentat un punct de cotitură în evoluția genului nostru, s-a bazat și se bazează în esență pe fenomenul eredității biologice, care în rândul său este supus acțiunii selecției naturale. Ne-am înșela însă dacă am crede că din momentul în care evoluția a adus la formarea unei specii Homo sapiens rolul selecţiei naturale a fost redus la minimum.

Să ne gândim, în ce condiții ar înceta să mai opereze selecția naturală în populațiile umane? Acest lucru s-ar putea întâmpla doar atunci când toți oamenii și-ar putea exercita abilitățile generative exact în același grad. Acest fenomen, însă, nu are loc și probabil nu va avea loc niciodată. Mulți indivizi nu au descendenți deloc, alții au cantitate diferită a lui. Cu alte cuvinte, nu toți oamenii sunt la fel de capabili să-și transmită genele generației următoare.

Ca urmare a acestui fapt, compoziția genetică a populației se schimbă treptat, după cum spunem, fondul ei genetic se schimbă, iar acest lucru determină acțiunea selecției naturale. În țările occidentale, doar o cincime sau chiar o șesime din întreaga populație a fiecărei generații produce jumătate din indivizii generației următoare.

După cum scrie A. G. Motulsky, selecția naturală la oameni are două aspecte principale: capacitate generativă diferită și mortalitate diferită. Unele dintre genele care afectează diferite abilități generative provoacă tulburări în producția normală de gameți, adică ouă și spermatozoizi, sau duc la moartea embrionului în diferite perioade ale dezvoltării sale embrionare până în momentul nașterii. Alte gene, care acționează asupra psihicului uman, pot fi motivul inhibării acțiunii de reproducere.

Uneori este foarte dificil de trasat o linie între factorii genetici și cei culturali care afectează capacitatea de reproducere. În orice caz, capacitatea diferită de a reproduce este un fapt care nu poate fi obiectat.

Un alt aspect al acțiunii selecției naturale este mortalitatea diferită determinată genetic a indivizilor. LA societate primitivă cu un nivel cultural scăzut, mortalitatea nou-născuților poate ajunge chiar și la 50%. Dacă această mortalitate este cauzată într-o oarecare măsură de seturile corespunzătoare de gene, de care, probabil, nimeni nu se îndoiește, atunci unele gene sunt supuse eliminării treptate și modifică astfel frecvența genelor individuale în dezvoltarea fiecărei populații.

După cum știți, principala cauză a morții nou-născuților și sugarilor într-o societate primitivă este foamea și bolile contagioase, adică factorii sociali, dar, în ciuda acestui fapt, substratul genetic joacă un rol foarte important. După cum sa stabilit în numeroase experimente pe animale de laborator, indivizii diferiți genetic diferă în ceea ce privește cerințele lor alimentare. Datorită, de exemplu, diferențelor genetice, cu același conținut caloric al alimentelor și aceeași cheltuială energetică, cantitatea de grăsime stocată poate fi foarte diversă.

Se știe că genele influențează cursul diferitelor reacții din organism prin enzimele formate și sistemele lor. În aceleași condiții nutriționale, unele genotipuri dezvoltă deficiențe nutriționale mai repede decât altele. Drept urmare, dacă în istoria dezvoltării lor, diferite populații umane au trecut de multe ori perioade de foamete, selecția naturală a selectat acele seturi de gene care s-au dovedit a fi mai rezistente la deficiențele nutriționale cantitative și calitative.

Potrivit lui Malthus, principalii factori care inhibă reproducerea excesivă, așa cum am indicat deja, sunt atât lipsa de nutriție, cât și bolile infecțioase. În perioadele străvechi de dezvoltare a populațiilor umane, acțiunea selecției naturale a mers în direcția creșterii rezistenței fizice a organismului, a forței și a dexterității acestuia, necesare existenței în condiții dificile de mediu, într-o luptă constantă cu animalele sălbatice. Cu toate acestea, odată cu progresul urbanismului și cu creșterea densității populației în anumite zone, direcția de selecție s-a schimbat.

Potrivit lui Holdane, în ultimii 5.000 de ani, direcția principală de selecție a fost selecția genotipurilor rezistente la diferite boli infecțioase, care au devenit un factor din ce în ce mai puternic de inhibare a creșterii numărului de populații paralel cu progresul urbanizării. Fiecare boală infecțioasă, totuși, este cauzată de un factor infecțios exogen, dar cursul bolii și rezultatul final al acesteia depind în mare măsură de rezistența ereditară a organismelor.

În termeni generali, putem distinge între rezistența înnăscută și cea artificială (imunitate). Vorbim despre imunitate artificială atunci când o persoană care a avut o anumită boală infecțioasă prezintă rezistență la infecția secundară cu microbii aceleiași boli. Vorbim de imunitate naturală atunci când, numai din cauza eredității, organismul este imun la infecții.

Animalele aparținând unei specii pot prezenta imunitate completă la bolile care sunt contagioase pentru o altă specie. Multe dintre bolile infecțioase ale animalelor nu apar la om, deoarece microbii acestor boli nu pot trăi și se dezvolta în corpul uman. În schimb, multe bacterii și viruși provoacă boli infecțioase la oameni și nu provoacă boli similare la oameni. tipuri diferite animalelor. În aceste cazuri, imunitatea depinde numai de factori ereditari.

Deseori, însă, indivizi diferiți din aceeași specie au grade diferite susceptibilitate la infecție și au un curs diferit al bolii cauzate de același tip de microbi. Wack este cunoscut că un bărbat alb a adus iepuri în Australia, care, după ce a găsit acolo pentru el însuși condiții bune, s-au înmulțit excesiv, devenind un adevărat flagel. Când virusul care provoacă o boală numită mixomatoză a ajuns pentru prima dată în Australia, rata mortalității pentru iepurii infectați a fost de până la 90%. În timp, însă, mortalitatea a scăzut semnificativ.

În acest caz, nu a fost o chestiune de imunitate artificială, ci de selectarea genotipurilor care erau imune la boală. Încrucișarea iepurilor imuni la boală cu iepurii, care, de regulă, au murit de mixomatoză, a arătat că în acest caz avem de-a face cu o imunitate care depinde de factori ereditari, adică de gene. În același timp, s-a observat că virusul în sine a fost supus selecției într-o anumită direcție. Tulpinile virusului au devenit din ce în ce mai puțin virulente, din ce în ce mai puțin periculoase pentru animalele infectate.

Acesta este un fenomen complet de înțeles. Dacă virusul duce la moartea gazdei foarte repede, atunci așa

Scopul principal al unei persoane este, cu ajutorul Imaginației noastre, extinderea ulterioară a Universului, conducând în el vibrațiile sau energia corespunzătoare pe care am acumulat-o.

Scopul este același pentru fiecare suflet și diferit. Diferența constă în modul în care Imaginația este realizată în lume: cineva desenează, cineva proiectează, cineva construiește, cântă, gătește mâncare, învață copiii, are grijă de animale etc. Scopul principal al unei persoane este să fie nevoie de oameni! Sensul vieții pentru fiecare dintre noi este să ne transformăm întreaga viață, fiecare moment al acesteia, într-un fel de act de creativitate! Într-adevăr, în fiecare dintre noi există o bucată din Creatorul însuși, prin urmare suntem în esență co-creatori, și nu slujitori ai lui Dumnezeu.

Este necesar să umpleți fiecare zi cu Imaginație – fie că este vorba de curățarea casei, spălatul vaselor, curățarea cartofilor, călătoria în transport, vorbitul cu ceilalți etc., prin toate acestea puteți înmulți și extinde esența Divină. Principalul lucru este să creați totul cu sufletul și în orice afacere este necesar să treceți de la creație, și nu de la distrugere!

Orice acțiune umană trebuie să fie spiritualizată, adică trebuie să se bazeze pe principii spirituale și morale, și nu pe rău! Cel mai mare obiectiv al vieții este să trăiești fiecare clipă nu automat, pe jumătate adormit, ci cu Imaginație, cu dragoste pentru ceea ce faci!

Astfel, ne vom întoarce datoria către lume. La urma urmei, cât au luat din viață, aceeași sumă trebuie returnată sub formă de muncă fizică sau intelectuală, altfel comportamentul nostru va fi supus corectării prin diverse boli, necazuri și nenorociri.

Orice eveniment care ni se întâmplă este un semn! Prin urmare, trebuie să ne oprim mereu și să încercăm să înțelegem ce ni se întâmplă, pentru că nu există accidente în viață.

Principalul test al comportamentului sau acțiunii noastre greșite este inhibiția observabilă în implementarea obiectivelor și planurilor noastre. În acest moment, Natura însăși, așa cum ar fi, ne dă o pauză pentru a înțelege că mergem pe o cale greșită și că o facem în mod greșit!

Este necesar să înțeleagă și să realizeze posibilele motive ale eșecurilor lor. Dacă acest lucru continuă mai departe, atunci principiile naturale ale selecției naturale a speciilor biologice se vor activa și, din cauza diferitelor circumstanțe, o persoană se află pe marginea drumului vieții, terminând-o cu o persoană fără adăpost oprită, un bețiv, un dependent de droguri, un ratat cronic și sinucidere!

O persoană în viața sa trece prin trei etape ale dezvoltării sale:

Stadiul animal;

Stadiul unui animal rațional, când în viața lui este ghidat de instinctele naturale;

Și stadiul persoanei însuși, când își continuă în mod conștient dezvoltarea.

O persoană care nu este motivată să se dezvolte este supusă dispariției lente! El devine incapabil să-și îndeplinească misiunea pe Pământ și, prin urmare, pleacă ca fiind inutil.

Schimbarea orientării valorice după prăbușirea URSS a dus la faptul că banii au început să joace rolul principal în viața oamenilor, și nu principiile spirituale și morale, care stau la baza dezvoltării întregii civilizații umane de pe Pământ. Astăzi nu avem o singură lege care să definească principiile dezvoltării spirituale și morale a omului și a societății. Toate legile au ca scop doar satisfacerea nevoilor corpului și nu există o singură lege care să privească sufletul uman. Și acest lucru nu poate forma în tinerețea noastră respectul cuvenit față de părinți și bătrâni. La urma urmei, există o bună înțelepciune populară: „Cine nu cinstește părinții și bătrânii nu umblă în bine!” Deoarece tinerii nu se pot imagina la bătrânețe, se programează automat pentru o viață pe termen scurt, astfel încât nu trăiesc până la bătrânețe, ci mor tineri. Este ceva de gândit aici!

Astăzi, majoritatea populației noastre trăiește doar prin instinctele de autoconservare, blocată în dezvoltarea sa în stadiul de „animal rezonabil”, fără a ajunge efectiv la o persoană. Deci, ce ne dorim unul de la celălalt - ce sentimente, ce dreptate, ce dragoste și ce relații umane? La urma urmei, sub capitalism, "Omul este un lup pentru om!" Am fost învățați asta în școala sovietică!

O persoană în viață trebuie să aibă în mod necesar un obiectiv pe termen lung, împărțit în etape, străduindu-se să-l atingă pe care trebuie să se realizeze mai pe deplin și să fie solicitat de oameni. Deoarece scopul este fixat energetic „de sus”, pentru aceasta unei persoane i se oferă anumite forțe și oportunități pentru realizarea lui ulterioară. Pentru implementarea cu succes în etape a obiectivului, o persoană determină ce îi lipsește pentru aceasta: ce cunoștințe, aptitudini, aptitudini, profesionalism etc., încercând să dobândească și să stăpânească toate acestea. Universul îl va ajuta întotdeauna în asta, este necesar doar ca gândurile unei persoane să fie pure.

În prezent, țara și întreaga lume se află într-o situație economică nefavorabilă. Oamenii își pierd mințile, își pierd locurile de muncă, încep să se comporte inadecvat, spațiul este saturat de agresivitate umană, manifestată sub diverse forme. Există o formare a unei rezonanțe a răului social din cauza dezordinei sociale a oamenilor. Oamenii care, din diverse circumstanțe, sunt aruncați astăzi în curțile societății sunt materiale gata făcute pentru proteste.

Pentru a supraviețui în astfel de condiții, trebuie să încerci să-și dezvolte calități de voință puternică în sine, capacitatea de a se adapta flexibil la un mediu în schimbare rapidă și nu poți învăța acest lucru stând la un computer. Este necesar să câștigi experiență de viață, precum și practica comunicării reale, și nu virtuale, cu oamenii, să nu te ferești de orice muncă, ci să considerăm toate acestea ca pe un fel de antrenament pentru rezistența și dobândirea de experiență. Trebuie să tratezi cu suflet orice muncă, să-ți dezvolți calitățile personale și de afaceri, altfel vei cădea sub pietrele de moară ale selecției naturale. Trebuie sa invatam sa ne structuram din interior si sa ne obisnuim cu ordinea in toate! La urma urmei, „Dumnezeu îi ajută pe cei care luptă pentru ordine!” - așa spune înțelepciunea populară.

Este timpul să înțelegem că nimeni, în afară de noi înșine, nu ne va rezolva problemele pentru noi! Dacă nu ai propriul tău creier, atunci nu poți adăuga străini! Astfel de oameni pur și simplu nu au un nucleu interior și, în timp, dacă nu lucrează pe ei înșiși, vor cădea sub tăierea naturală.

Și e bine dacă astfel de oameni au propriul lor colț și cei care îi pot întreține la bătrânețe? Altfel, există un singur drum - spre unde se odihnesc sufletele.

Nu fi leneș astăzi! Gândește-te acum - cu ce vei trăi la bătrânețe? Reunește-te și pleacă! Dobândește noi specialități, ai grijă de sănătatea ta, pentru că nimeni nu are nevoie de tine în spitalele noastre! Cauta si gaseste! Și fiecare va fi răsplătit după faptele sale - așa se pare că este scris în Evanghelie.

Alcătuit de B. Ratnikov

Selecția naturală crește șansele de supraviețuire și de continuare a întregului gen, este la același nivel cu mutațiile, migrațiile și transformările în gene. Mecanismul principal al evoluției funcționează impecabil, dar cu condiția ca nimeni să nu interfereze cu activitatea sa.

Ce este selecția naturală?

Sensul acestui termen a fost dat de omul de știință englez Charles Darwin. El a stabilit că selecția naturală este un proces care determină supraviețuirea și reproducerea numai a indivizilor adaptați condițiilor de mediu. Conform teoriei lui Darwin, cel mai important rol în evoluție îl au schimbările ereditare aleatorii.

recombinarea genotipurilor;
mutații și combinațiile lor.

Selecția naturală la om

În vremuri de medicină subdezvoltată și alte științe, doar o persoană cu imunitate puternică și un corp sănătos stabil a supraviețuit. Nu au știut să îngrijească nou-născuții prematuri, nu au folosit antibiotice în tratament, nu au făcut operații și au fost nevoiți să facă față singuri bolilor. Selecția naturală la oameni a selectat cei mai puternici reprezentanți ai umanității pentru reproducere ulterioară.

În lumea civilizată, nu este obișnuit să dobândiți o mulțime de urmași, iar în majoritatea familiilor nu există mai mult de doi copii, care, datorită condițiilor moderne de viață și a medicinei, ar putea trăi până la o bătrânețe copt. Anterior, familiile aveau 12 copii sau mai mulți și supraviețuiau sub conditii favorabile nu mai mult de patru. Selecția naturală la om a condus la faptul că, în cea mai mare parte, oamenii întăriți, excepțional de sănătoși și puternici au supraviețuit. Datorită fondului lor genetic, omenirea încă trăiește pe pământ.

Motive pentru selecția naturală

Toată viața de pe pământ s-a dezvoltat treptat, de la cele mai simple organisme până la cele mai complexe. Reprezentanții anumitor forme de viață, incapabili de a se adapta la mediu, nu au supraviețuit și nu s-au reprodus, genele lor nu au fost transmise generațiilor următoare. Rolul selecției naturale în evoluție a dus la apariția capacității la nivel celular de a se adapta la mediu și de a răspunde rapid la schimbările acestuia. Cauzele selecției naturale sunt influențate de o serie de factori simpli:

Selecția naturală funcționează atunci când se produc mai mulți descendenți decât pot supraviețui.
În genele corpului există o variabilitate ereditară.
Diferențele genetice dictează supraviețuirea și capacitatea de a reproduce descendenți în diferite condiții.

Semne ale selecției naturale

Evoluția oricărui organism viu este creativitatea naturii însăși și aceasta nu este un capriciu, ci o necesitate. Acționând în diverse condiții de mediu, nu este greu de ghicit ce semne păstrează selecția naturală, toate acestea având ca scop evoluția speciei, sporind rezistența acesteia la influențele externe:

Factorul de selecție joacă un rol important. Dacă în selecția artificială o persoană alege ce trăsături ale unei specii să păstreze și care nu (de exemplu, atunci când crește o nouă rasă de câini), atunci în selecția naturală cel mai puternic câștigă în lupta pentru existența sa.
Materialul de selecție este modificările ereditare, ale căror semne pot ajuta la adaptarea la noile condiții de viață sau în scopuri specifice.
Rezultatul este o altă etapă a selecției naturale, în urma căreia s-au format noi specii cu trăsături care sunt benefice în anumite condiții de mediu.
Viteza de acțiune - mama natură nu se grăbește, ea se gândește la fiecare pas și, prin urmare, selecția naturală se caracterizează printr-o rată scăzută de schimbare, în timp ce selecția artificială este rapidă.

Care este rezultatul selecției naturale?

Toate organismele au propriul grad de adaptabilitate și este imposibil de spus cu certitudine cum se va comporta una sau alta specie în condiții de mediu nefamiliare. Lupta pentru supraviețuire și variabilitatea ereditară este esența selecției naturale. Există multe exemple de plante și animale care au fost introduse de pe alte continente și s-au adaptat mai bine la noile condiții de viață. Rezultatul selecției naturale este un întreg set de schimbări dobândite.

adaptare - adaptare la condiții noi;
varietate de forme de organisme - provin dintr-un strămoș comun;
progresul evolutiv – complicarea speciilor.

Cum este selecția naturală diferită de selecția artificială?

Se poate spune cu certitudine că aproape tot ceea ce este mâncat de oameni mai devreme sau mai târziu a fost supus selecției artificiale. Diferența fundamentală este că, prin efectuarea selecției „sa”, o persoană își urmărește propriul beneficiu. Datorită selecției, a primit produse alese, a scos la iveală noi rase de animale. Selecția naturală, naturală, nu se concentrează pe beneficiul umanității, ci urmărește doar interesele acestui organism particular.

Selecția naturală și artificială afectează în mod egal viața tuturor oamenilor. Ei luptă pentru viața unui copil prematur, precum și pentru viața unuia sănătos, dar, în același timp, selecția naturală ucide bețivii înghețați pe străzi, bolile mortale iau viața oamenilor obișnuiți, cei dezechilibrati mintal se sinucid. , dezastrele naturale cad pe pământ.

Tipuri de selecție naturală

De ce doar anumiți reprezentanți ai speciilor sunt capabili să supraviețuiască în diferite condiții de mediu? Formele selecției naturale nu sunt reguli scrise ale naturii:

Motivarea selecției are loc atunci când condițiile de mediu se schimbă și speciile trebuie să se adapteze, păstrează moștenirea genetică în anumite direcții.
Selecția stabilizatoare vizează indivizii cu abateri de la norma statistică medie în favoarea indivizilor medii din aceeași specie.
Selecția disruptivă este atunci când indivizii cu indicatori extremi supraviețuiesc, și nu cu cei medii. Ca urmare a unei astfel de selecții, două specii noi pot fi formate simultan. Mai frecvent la plante.
Selecția sexuală - bazată pe reproducere, când rolul cheie este jucat nu de capacitatea de supraviețuire, ci de atractivitate. Femelele, fără să se gândească la motivele comportamentului lor, aleg bărbați frumoși și strălucitori.

De ce este o persoană capabilă să slăbească impactul selecției naturale?

Progresul medical a parcurs un drum lung. Oamenii care trebuiau să moară - supraviețuiesc, se dezvoltă, au proprii lor copii. Transmițându-le genetica, ei dau naștere unei rase slabe. Selecția naturală și lupta pentru existență se ciocnesc din oră în oră. Natura vine cu modalități din ce în ce mai sofisticate de a controla oamenii, iar omul încearcă să țină pasul cu ea, prevenind astfel selecția naturală. Umanismul uman duce la aspectul slab al oamenilor.

Luptă pentru existență- relații complexe și diverse ale indivizilor în cadrul unei specii, între specii și cu condiții adverse de natură neînsuflețită. Ch. Darwin subliniază că discrepanța dintre posibilitatea speciilor la infinit și resursele limitate este motivul principal al luptei pentru existență. Lupta pentru existență este de trei feluri:

Intraspecific - duce la conservarea datorita mortii sau neparticiparii la reproducere a speciilor mai putin date.

lupta pentru teritoriu
competiție de pradă
canibalism intraspecific
lupta pentru dominație în haita
lupta pentru posesia unei femele

Lupta intraspecifică este cel mai crud tip de luptă, întrucât indivizii concurează între ei pentru aceleași condiții de existență, aceleași surse de hrană, aceleași posibilități de reproducere. Rezultatul acestei lupte este dreptul de preempțiune privind reproducerea indivizilor mai adaptați și moartea celor mai puțin adaptați.

Interspecific - duce la victoria unor indivizi sau populații mai viabile ale unei specii asupra unui individ mai puțin viabil sau a unei alte specii.

Luptă între specii este un exemplu de luptă directă pentru existență. Pe lângă aceste exemple, poate exista o luptă pentru o nișă între reprezentanții diferitelor specii. În această luptă, nimeni nu distruge direct pe nimeni, dar cei mai puțin adaptați la condițiile de existență se găsesc fără o sursă de hrană, un teritoriu potrivit pentru reproducere. Ca urmare, mor populațiile mai puțin adaptate.

Luptă împotriva condițiilor adverse de natură neînsuflețită- duce la supraviețuirea celor mai adaptați indivizi, populații și specii în condițiile schimbate ale naturii neînsuflețite.

schimbarea sezonieră a blănii (năpârlirea) la mamifere
hibernarea de vară și iarnă la animale
migrațiile sezoniere ale păsărilor
modificare

Luptă împotriva factorilor abiotici are loc în natură în mod constant, deoarece nu există condiții absolut stabile în natură. Condițiile de mediu sunt în continuă schimbare și organismul este forțat fie să se adapteze la ele, fie să moară.

Selecție naturală este factorul determinant. Constă în faptul că în lupta pentru existență, cei mai adaptați indivizi sunt păstrați și lasă urmași, iar cei mai puțin adaptați mor. Au fost bine studiate diferite forme de selecție:

selecția de conducere- asigură adaptabilitatea populaţiei şi speciilor la o schimbare unidirecţională a habitatului. Ca urmare a acestei forme de selecție, indivizii cu o medie și una dintre manifestările extreme ale unei trăsături sunt respinși. Indivizii cu o altă manifestare extremă a trăsăturii supraviețuiesc și se reproduc.

La urma urmei, rezultatul final al selecției este: pe de o parte, dreptul de preempțiune de a se reproduce și, pe de altă parte, mai devreme sau mai târziu, moartea organismului și, în consecință, distrugerea genelor sale din populația de specia în ansamblu.

Omul într-o societate civilizată trăiește din ce în ce mai mult social și din ce în ce mai puțin biologic. Depășește cu succes restricțiile pe care natura i le-a impus: trăiește în orice climă, dezvoltă noi resurse alimentare și a învățat să lupte împotriva bolilor infecțioase. Mulți factori care obișnuiau să omoare o ființă umană au încetat să-i fie fatali acum. Medicii au învățat să alăpteze nou-născuții prematuri și slabi; vaccinarea protejează împotriva infecțiilor periculoase, iar în caz de infecție, antibioticele luptă împotriva infecției; societatea are grijă de bolnavi și invalizi. Chiar dacă toate acestea nu funcționează perfect, civilizația a crescut radical capacitatea biologică a omului - supraviețuirea lui în mediu. Dar o persoană nu poate scăpa de genetica sa și nu suntem încă capabili să schimbăm procesele care au loc în aceste condiții. Am încercat să înțelegem ce se întâmplă cu o persoană astăzi și ce ne așteaptă în viitor cu ajutorul unui biolog evoluționist, doctor în științe biologice Alexei Kondrashov, profesor la Universitatea din Michigan și la Facultatea de Bioinginerie și Bioinformatică a Universității de Stat din Moscova, care a susținut o prelegere publică la Festivalul All-Russian al Științei - 2012.

În ceea ce privește biologia evoluționistă, omul modern este din ce în ce mai puțin afectat de selecția naturală, adică o astfel de forță care îndepărtează din populație indivizii mai puțin adaptați, lăsându-i pe cei mai adaptați, deoarece aceștia din urmă lasă mai mulți urmași. " Există selecție pozitivă și negativă., - explică Alexei Kondrashov. - Selecția pozitivă favorizează o nouă trăsătură utilă. De exemplu, toată lumea din populație era albă, apoi a apărut un mutant negru, această caracteristică s-a dovedit a fi utilă, iar după un timp, descendenții acestui mutant negru pot inunda întreaga populație. Și selecția negativă, dimpotrivă, favorizează trăsăturile vechi și comune. Toată lumea este albă și a fi alb este bine, dar a apărut o mutație și a apărut negrul, iar a fi negru este rău. În consecință, descendenții acestui mutant nu vor supraviețui, iar gena „neagră” va zbura din populație. Darwin era interesat în principal de evoluție, adică de schimbarea lentă, și a gândit și a scris în principal despre selecția pozitivă. Și Ivan Ivanovici Schmalhausen s-a gândit și a raționat mult despre selecția negativă". Această selecție este slăbită în omul modern - genele nefavorabile nu zboară din populație, ci se acumulează. La nivelul conceptului general, acest lucru a devenit clar cu mult timp în urmă, dar în anul trecut datorită dezvoltării metodelor moderne de cercetare au apărut date care fac posibilă cuantificarea acestui proces.

Erori în mașinile biomoleculare

Mutațiile au loc în mod constant în ADN-ul nostru - schimbări. Acest lucru nu necesită expunerea la radiații sau mutageni chimici - procesul este spontan. " După cum a spus Buddha, tot ceea ce este alcătuit din părți este distrus, - spune Kondrashov . - Înainte de a pleca în nirvana, a adunat studenții și a spus aceste patru cuvinte. În ceea ce privește moleculele biologice, Buddha avea perfectă dreptate, într-adevăr, ele sunt formate din părți și pot fi distruse. Iar procesul de mutație este o manifestare a tendinței întregii lumi materiale către haos.". Mutațiile sunt inevitabile, deoarece ADN-ul este o moleculă foarte lungă (lungimea totală a tuturor moleculelor genomice dintr-o celulă umană este de aproximativ un metru) grosime de o nucleotidă - în mod natural, nu poate fi perfectă.

Există trei surse principale de mutații. Prima sunt erorile care apar în timpul replicării - duplicarea moleculei de ADN. Principalul actor în acest proces este enzima ADN polimeraza. După ce helixul dublu ADN se desfășoară în două catene separate, polimeraza ADN merge de-a lungul fiecărei catene și adună o pereche la ea, folosind ca șablon vechea catena. Adică, dacă vede litera A (adenină) pe firul vechi, atunci atașează litera T (timină) de firul nou. " Dar de aproximativ una din 100.000 de ori ea scrie o scrisoare greșită, explică Alexei Kondrashov. - Și cel mai remarcabil lucru este că, după ce atașează scrisoarea, încearcă imediat să o rupă. Ca urmare, se dovedește că litera este atașată incorect cu o probabilitate de aproximativ 10 -5, iar dacă litera este atașată incorect, atunci nu va fi ruptă și cu o probabilitate de 10 -5. Deci probabilitatea de mutație este de aproximativ 10-10 pe literă per replicare. Încercați să scrieți și sunteți de acord că ADN polimeraza funcționează excelent».

Cu toate acestea, erori de replicare care apar cu o probabilitate de 10 – 10 pe literă este principala sursă de mutații. A doua sursă de mutații sunt erorile în repararea ADN-ului. Reparația este repararea daunelor, iar deteriorarea este aceea care rupe structura chimică a moleculei, astfel încât ADN-ul devine corupt. Vorbim, de exemplu, despre ruperea unuia sau ambelor fire, cusarea firelor împreună nu prin legături slabe de hidrogen, ci prin legături covalente, astfel încât acestea să nu se poată separa etc. În fiecare celulă umană, câteva sute de mii de leziuni spontane apar în fiecare zi, - spune Kondrashov. - Și trebuie reparate, pentru că altfel celula va muri. Și dacă a apărut o eroare ca urmare a reparației, aceasta va fi, de asemenea, o mutație". A treia sursă de mutații sunt erorile în timpul recombinării în timpul meiozei - o reducere a diviziunii celulare care duce la formarea de celule diploide cu un set dublu de cromozomi, celule haploide cu un singur set de cromozomi. Aceasta este o etapă necesară în maturarea celulelor germinale, iar în timpul recombinării - când cromozomii schimbă bucăți - pot apărea erori.

Ce și cât

99% dintre mutații sunt substituții de nucleotide, spune Alexei Kondrashov, de exemplu, atunci când citozina (C) se transformă în guanină (G). Aceasta este sursa polimorfismului cu o singură nucleotidă ( polimorfism cu o singură nucleotidă, SNP). În plus, pot exista picături scurte de mai multe litere sau, dimpotrivă, inserții scurte de una, două sau trei nucleotide. Evenimentele mari se întâmplă mai rar - abandonuri sau inserții de 100 sau mai mult, uneori până la un milion de nucleotide sau o întoarcere a unei bucăți de ADN cu 180 °. Trebuie înțeles că mutațiile nu sunt întotdeauna rele. Aceasta este sursa variabilității genetice, iar fără mutații nu ar exista evoluție, în urma căreia a apărut toată diversitatea lumii vii.

Odată cu apariția metodelor de secvențiere de ultimă generație, costul secvențierii genomilor întregi a scăzut drastic. Și există noi oportunități de a cuantifica rata de apariție a mutațiilor. Dacă mai devreme, după cum își amintește Kondrashov, a trebuit să petreacă câțiva ani studiind cu atenție aripile muștelor de fructe și selectând mutanți, acum, pentru 300 de dolari, este posibil să secvențeze genotipurile unei muște mame, ale unei muște a tatălui și ale unei muște fiice și să compare. lor. Ca urmare, toate mutațiile noi care au apărut în timpul schimbării generației vor fi detectate, ceea ce înseamnă că au apărut în celulele germinale ale părinților. În ceea ce privește oamenii, rata mutațiilor în genomul uman, după cum au calculat oamenii de știință, este de aproximativ 10-8 per generație per nucleotidă.

Capcane în genom

Toți oamenii diferă unul de altul în multe semne externe și interne. Și din punct de vedere genetic, doi indivizi umani diferă printr-o literă a codului genetic pentru fiecare 1000 de nucleotide. O diferență la 1000 nu este prea mare, având în vedere că, de exemplu, Drosophila are o diferență la 100, iar ciuperca schizophyllum are o diferență la 10, iar asta este astăzi o înregistrare absolută a diversității genetice. Și totuși, acest lucru este mult și înseamnă că între doi indivizi umani există 35 de milioane de diferențe scurte, substituții cu o literă. Dar din moment ce fiecare aminoacid este codificat de trei nucleotide (un triplet sau un codon), nu toate substituțiile de nucleotide din ADN duc la o substituție a unui aminoacid într-o proteină, ci doar așa-numitele non-sinonime. Și există aproximativ 10 mii de astfel de substituții non-sinonime, care conduc la o schimbare a moleculei de proteine, în fiecare persoană în genele care codifică proteine. Aproximativ 10% dintre ele nu sunt inutile, ci dăunătoare, ceea ce reduce fitness-ul. Unii dintre ei sunt mortali. Biologii au descoperit că atât Drosophila, cât și vertebratele au, în medie, una sau două mutații letale per genotip. Organismul nu moare deoarece aceste mutații sunt într-o stare heterozigotă, adică gena mutantă este duplicată de o genă normală pe un cromozom pereche. În plus, genotipul uman, în medie, poartă aproximativ 100 de inserții și picături mari de ADN, a căror lungime totală este de aproximativ 3 milioane de nucleotide. Genotipul laureatului Nobel, coautor al modelului dublu helix al ADN-ului James Watson, după cum sa dovedit în timpul secvențialării sale, poartă numărul obișnuit de mutații ușor dăunătoare și 12 mutații grav dăunătoare care se ascund în spatele genelor normale în stare heterozigotă. . Evident, nu au afectat fitness-ul și succesul lui James Watson. Dar dacă există și mai multe mutații dăunătoare și nu sunt eliminate prin selecție, echilibrul va fi perturbat, iar fitnessul în populația umană va scădea inevitabil.

După cum a subliniat Aleksei Kondrashov, această problemă a fost înțeleasă chiar și de Darwin, care a scris: „ Printre sălbatici, cei care sunt slabi fie la trup, fie la minte pier repede. Iar cei care supraviețuiesc arată de obicei o sănătate puternică. Și noi, oamenii civilizați, facem tot posibilul pentru a preveni acest proces de eliminare: creăm adăposturi pentru retardați mintal, handicapați și bolnavi, facem legi care îi sprijină pe cei săraci, iar medicii noștri încearcă din răsputeri să salveze viața fiecărei persoane. ultimul posibil. Există motive să credem că vaccinarea a salvat sute de vieți care altfel ar fi murit din cauza variolei. Prin urmare, chiar și membrii slabi la minte ai societăților civilizate continuă să se înmulțească. Oricine a fost interesat de creșterea animalelor domestice nu va avea nicio îndoială că este extrem de dăunător pentru populația umană.».

Fly model al umanității

Interesant, s-a dovedit a fi posibil de confirmat în experiment. Un astfel de experiment - pentru a exclude selecția - Kondrashov și colegii săi au înființat acum 15 ani. Ei au modelat condițiile de viață ale omului modern pe muștele Drosophila. Perechi de muște - un mascul și o femelă - au fost așezate în „apartamente” separate - eprubete, unde nu concurau pentru hrană cu alte muște, așa cum se întâmplă cu reinstalarea „comunală”. Cuplurile au produs descendenți, biologii limitând numărul de ouă depuse pentru a preveni competiția între larve. Din fiecare „familie” de muște, tineri masculi și femele au fost luați, amestecați și așezați în perechi în noi „apartamente separate”. Excluderea selecției s-a exprimat în absența competiției și în faptul că fiecare pereche, indiferent de genotip, a adus același număr de descendenți. Și așa timp de 30 de generații. La fiecare 10 generații, oamenii de știință au evaluat fitness-ul larvelor - competitivitatea lor pentru alimente în condiții dure. Drept urmare, în timpul experimentului (timp de 30 de generații), fitness-ul larvelor a scăzut cu mai mult de jumătate. Și într-o generație, au calculat cercetătorii, a scăzut cu 2%. Aleksey Kondrashov crede că în natură ar scădea chiar mai mult decât în laborator. " Aș vrea să repet acest experiment și să-l întind pentru cel puțin 100 de generații, pentru că există o ipoteză că după 100 de generații muștele vor muri toate.».

Se speră că, în viitorul apropiat, oamenii de știință vor putea vedea direct ce se întâmplă cu genomul uman. Când proiectul 1000 de genomi va fi finalizat, aceștia vor avea în mâini 1000 de genomi individuali (genotipuri) complet secvenționați, care pot fi comparați pentru mutații. Și în zece ani vor exista un milion din acești genomi. " Selecția negativă este mai frecventă de câteva ordine de mărime decât selecția pozitivă. Prin urmare, raționamentul că după ceva timp din cauza selecției pozitive vom avea un cap uriaș și mâini mici și toți vom fi foarte deștepți etc., este tot subiectul science-fiction.”, - precizează Alexey Kondrashov. Dar ce se va întâmpla cu sănătatea noastră este întrebarea. Totuși, peste zece ani se va putea răspunde mai mult sau mai puțin corect, pentru că vom putea cuantifica schimbările care au loc în populația umană.

Despre riscurile paternității târzii

Pentru a reitera, rata mutațiilor la oameni, așa cum au calculat geneticienii, este de aproximativ 10-8 pe generație per nucleotidă. Dar este interesant că bărbații și femeile contribuie diferit la mutația copiilor lor. Și anume, copilul primește de câteva ori mai multe mutații de la tată decât de la mamă. Primul care a arătat această diferență a fost geneticianul englez John Burdon Sanderson Haldane ( John Burdon Sanderson Haldane), unul dintre creatorii teoriei sintetice a evoluției. El a explorat genetica hemofiliei, o boală ereditară exprimată în incoagulabilitatea sângelui. Se știe că gena responsabilă pentru hemofilie este localizată pe cromozomul X. Prin urmare, femeile care poartă un cromozom X defect pentru această genă nu suferă de hemofilie, deoarece o compensează cu o genă normală pe cromozomul X pereche, dar își transmit fiilor cromozomul X împreună cu boala. Dar întrebarea este, unde apare această mutație, în celulele germinale feminine sau masculine? Haldane a luat în considerare ambele opțiuni și, comparând probabilitățile lor, a ajuns la concluzia că majoritatea mutațiilor hemofiliei apar în celulele germinale masculine. O femeie purtătoare primește această mutație de la tatăl ei și o transmite fiului ei, care se îmbolnăvește.

Ulterior, cercetătorii au analizat mai multe boli ereditare asociate cu genele cromozomului X, cum ar fi neoplazia endocrină multiplă, acrocefalosindactilia. Și s-a dovedit că, în marea majoritate a cazurilor, mutația apare mai întâi pe cromozomul X masculin. După cum scrie James F. Crow, articolul din PNAS, 1997), primatele superioare, inclusiv oamenii, au în medie de cinci ori mai multe mutații masculine decât cele feminine.

Motivele acestei inegalități sunt că celulele germinale masculine și feminine sunt formate diferit. Precursorii ovocitelor suferă diviziune celulară normală (mitoză) numai în perioada embrionară. O fată se naște cu un set gata de ovocite imature (ovocite de ordinul întâi), care, odată cu debutul pubertății, intră alternativ într-o diviziune de reducere - meioză - și formează ouă (ovocite de ordinul doi). Precursorii spermatozoizilor - spermatogonia - sunt divizați mitotic în mod activ în testicule de la pubertate până la bătrânețe. Ca urmare, ovulul trece prin 25 de mitoze, care se termină cu meioză, iar numărul de mitoze prin care trece spermatozoidul înainte de meioză depinde de vârsta bărbatului: dacă are 18 ani, este de aproximativ 100 de mitoze, dacă are 50 de ani, cam 800 de mitoze. Și cu cât mai multe diviziuni celulare, cu atât mai multe replici ADN, cu atât mai multe mutații.

Rezultă de aici că numărul de mutații pe care un copil le primește de la tatăl său este în mare măsură influențat de vârsta paternă. Această concluzie nu este nouă. După cum explică Alexey Kondrashov, Wilhelm Weinberg a venit pentru prima dată la el ( Wilhelm Weinberg), un medic german, unul dintre descoperitorii legii de bază a geneticii populațiilor (legea Hardy-Weinberg). Dar acum acest model poate fi confirmat prin studii directe, deoarece a devenit posibilă secvențarea genomului și numărarea numărului de mutații. În august 2012 în Natură a fost publicat un articol al oamenilor de știință islandezi (primul autor a fost Augustine Kong ( Augustine Kong)), care descrie rezultatele unei analize la nivel de genom a 78 de familii. În fiecare familie, genomurile tatălui, mamei și copilului au fost secvențiate. Și, comparându-le între ele, au calculat câte mutații noi a dobândit copilul. S-a dovedit că un copil primește în medie 15 mutații de la o mamă, indiferent de vârsta ei. Și de la tată - în funcție de vârstă: dacă tatăl are 20 de ani - 25 de mutații, dacă 40 de ani - 65, iar dacă 50 de ani - 85 de mutații. Adică, fiecare an din viața tatălui adaugă copilului două noi mutații. Concluzia autorilor lucrării: bărbații care amână nașterea unui copil la o vârstă mai înaltă ar trebui să-și reconsidere planurile de viață. Și tocmai acum în lume există o tendință de paternitate tot mai ulterioară. Dacă în 2004 vârsta medie a taților era de 35 de ani, atunci în 2007 s-a apropiat deja de 40 de ani. Aproape fiecare al zecelea nou-născut are un tată de peste 50 de ani.

Cu cât sunt mai multe mutații, cu atât mai dăunătoare dintre ele, asociate cu boli. Mai multe studii au găsit dovezi că paternitatea târzie expune copilul la risc de boli neurologice și psihiatrice. Așadar, conform datelor obținute la Brain Institute din Queensland, copiii ai taților în vârstă de 50 de ani au de două ori mai multe șanse de a suferi de schizofrenie și autism decât copiii cu tații de 20 de ani. Într-un experiment pe șoareci, oamenii de știință au demonstrat că urmașii bătrânilor masculi au gene mutante care la oameni sunt asociate cu schizofrenia și autismul. Și potrivit cercetătorilor de la Universitatea din Tel Aviv, tații cu vârsta de 55 de ani și peste au de cinci ori mai multe șanse de a da naștere unui copil cu sindrom Down, o creștere cu 37% a riscului de psihoză maniaco-depresivă la un copil și fiecare 10 ulterioare. ani, o creștere cu 30% a riscului de schizofrenie la copil. Într-o lucrare publicată acum trei ani în natură, sunt prezentate grafice ale dependenţei indicatorilor cognitivi ai copilului de vârsta părinţilor. Se pare că o mamă prea tânără este nedorită pentru intelectul unui copil - până la 20 de ani, iar în viitor vârsta ei practic nu are niciun efect la acest nivel. Dar odată cu vârsta tatălui, performanța cognitivă a copilului scade: dacă tatăl are 60 de ani, atunci dezvoltarea psihică așteptată a copilului este cu 5% mai mică decât pentru un tată de 20 de ani. Rezultatele pot fi de încredere, deoarece au fost obținute pe un eșantion foarte mare - peste 30 de mii de copii. Un tată în vârstă transmite 60 de mutații suplimentare unui copil în comparație cu unul tânăr, precizează Kondrashov. Și reduce abilitățile intelectuale cu aproximativ 5%. Se pare că nu este mult, dar pentru populație în ansamblu, defectele mici comune sunt mult mai teribile decât defecte mari, dar rare. Practic, nu există nicio selecție împotriva mutațiilor slab dăunătoare la oameni; ele cu siguranță nu afectează în niciun fel numărul de copii. Și, ca urmare, se acumulează în populație.

Se pune întrebarea: cum rămâne cu sindromul Down - o consecință a unui cromozom suplimentar - a cărui probabilitate, după cum știți, crește odată cu vârsta mamei? Aparent, acest lucru se datorează faptului că nedisjuncția cromozomilor are loc în timpul ultimei diviziuni a meiozei, răspunde Alexey Kondrashov. Amintiți-vă că această diviziune apare deja în corpul adult al unei femei. Dar se poate întâmpla și în spermatozoizi și este un fapt că un anumit număr de sindroame Down nu provin de la mamă, ci de la tată: „Recent, a fost publicat un articol - au luat 90 de spermatozoizi individuali și i-au secvențiat, doi dintre ei s-au dovedit a fi aneuploizi - au purtat un cromozom suplimentar. Deci toate acestea se întâmplă tot timpul, doar că noi nu le vedem, pentru că de obicei astfel de spermatozoizi mor în stadiile incipiente. ”

Ei bine, ce să faci?

Cum să rezolvi această problemă este o întrebare dificilă, în primul rând pentru că implică probleme etice. „Nu vreau să fac nicio recomandare de principiu, pentru că în chestiuni etice oamenii de știință nu au cunoștințe speciale.” spune profesorul Kondrashov. - Cunosc faptele, și ce este bine și ce este rău, știu sau nu știu în aceeași măsură ca orice altă persoană. Aplicarea selecției artificiale asupra oamenilor este fascismul, iar sterilizarea forțată a aproximativ 400 de mii de oameni în Germania nazistă a fost recunoscută drept o crimă împotriva umanității. Un alt lucru este consilierea genetică, care va face posibilă evitarea nașterii unui copil cu o boală ereditară, deși astăzi doar cei mai gravi dintre ei pot fi tăiați în acest fel. În viitor, probabil că va fi posibil să înveți totul despre un copil, inclusiv despre inteligența lui și speranța de viață.

Poate, crede Kondrashov, vom învăța într-o zi cum să „curățăm” genomul de mutațiile dăunătoare, readucendu-l la o „stare ideală”: „Acum sună ca science fiction, dar acum 50 de ani, secvențierea de 2.000 de dolari era science fiction.”În opinia sa, omenirea se va confrunta cu această problemă în viitorul apropiat și va fi nevoită să o rezolve cumva. Între timp, poți măcar să-ți scutești copilul de riscurile paternității târzii – bărbații își pot îngheța sperma la o vârstă fragedă, pentru a-l putea folosi mai târziu când au nevoie. Și pe tot parcursul vieții să fim tați „veșnic tineri”.

Alexey Kondrashov, Nadezhda Markina
„Opțiunea Trinității” nr 23 (117), 20 noiembrie 2012