Мутации и эволюционизм

Латинское слово "мутатио" (изменение) впервые в качестве биологического термина употребил голландский ботаник Де Фриз в 1901 году в своем труде "Мутационная теория". Согласно этой "теории" новые виды возникают внезапно, без переходов. Новые формы появляются сбоку главного ствола в результате "видообразовательных" мутаций. Мутации могут быть двоякого рода: или прогрессивные, когда речь идет о появлении новых признаков, или регрессивные, когда исчезают существующие признаки. Отбор не приводит к возникновению новых признаков, благодаря естественному отбору виды не возникают, а исчезают. Единственным источником видообразования есть мутационная изменчивость. Мутации происходят во всех возможных направлениях. Способность к мутациям наступает периодически.

Дарвину были известны многочисленные примеры изменений различных признаков, которые наследуются в последующих поколениях. Растениеводы до Дарвина называли их "спорты". Дарвин употреблял этот термин, а также такие термины, как "почечные вариации", "произвольные вариации". Гениальный натуралист, исходя из известных ему фактов, сделал вывод, "что природа условий имеет в каждом данном изменении меньшее значение, чем природа самого организма" (1949). Де Фриз называл мутациями и мутантами новые формы, возникающие внезапно. Позже этот термин стали применять только к изменению признака, передающегося по наследству. В начале XX века мутации казались исследователям чем-то однородным по своей природе. Сейчас установлено, что под этим термином скрывается очень сложная смесь явлений (генные, хромосомные, геномные мутации). Большой вклад в изучение мутаций сделали: Г. А. Надсон, Г. Меллер, Г. С. Филиппов, В. В. Сахаров, И. А. Рапопорт, М. Е. Лобашов, С. М. Гершензон.

Мутации — элементарный материал для эволюции

При генной (точечной) мутации появляется измененный ген. При хромосомной

мутации изменяется генное окружение гена, а при дупликации появляется дубль существующего гена. При геномной мутации изменяется доза генов в генотипе. Мутации делают возможным изменение старого гена и появление новых генов. Вновь возникшие мутации могут затрагивать любые признаки организма и вызывать любую степень их изменения. Мутации, как правило, вредные, т. к. они нарушают существующий обмен веществ, генетический гомсостаз организма, скор-релированность развития организма, существующий признак, существующую адаптацию, существующую приспособленность организма. Но вред, причиняемый мутациями, зависит от конкретных внешних условий. Так, мутация, вызвавшая индустриальный меланизм у березовой пяденицы, полезна в загрязненных копотью лесах и вредна в светлых — незагрязненных лесах. У животных крупные мутации резко снижают жизнеспособность особи. А у растений крупные мутации делают мутанта не только жизнеспособным, но даже превосходящим исходную форму в некоторых отношениях. У прокариот и гаплоидных организмов эукариот мутации тут же реализуются в фенотипе. Иное дело у диплоидных эукариот. У них от мутации до изменений в фенотипе довольно длинный путь, растянутый через много поколений. Если обладатель вновь возникшей мутации не погибнет до размножения (очень многие мутации детальны) и даст размножающееся потомство, возникшая мутация будет "размножаться" при скрещивании с не мутантами. Вначале мутация будет распространяться в рецессивном состоянии (многие мутации рецессивны). Когда концентрация мутантного гена станет высокой (через много поколений) в генофонде, появятся особи, имеющие мутантный ген в гомозиготном состоянии, а значит, проявившийся внешне — фенотипически. Только теперь мутантный ген подвергнется "оценке" естественным отбором, который "работает" с фенотипами. Отбор и определит судьбу мутанта.

Основы современного понимания значения мутаций в эволюции заложены в 20-х годах XX столетия С. С. Четвериковым, Д. Б. С. Холдейном, Р. Фишером, С. Райтом.