Происхождение видов путем естественного отбора

Чарльз Дарвин

Глава V. Законы изменчивости

Коррелятивные изменения

Я разумею под этим выражением тот факт, что вся организация во время роста и развития находится в такой тесной взаимной связи, что, когда слабые изменения проявляются в какой-нибудь одной части и накопляются естественным отбором, другие части также претерпевают изменения. Это крайне важный вопрос, еще неясно понимаемый, и без сомнения, целые категории совершенно различных фактов могут быть здесь смешаны. Мы прежде всего убедимся, что простая наследственность нередко производит ложное впечатление корреляции.

Гомологичные части, как это было замечено некоторыми авторами, имеют наклонность к срастанию; это часто наблюдается у уродливых растений, и нет ничего более обыкновенного, чем срастание гомологичных образований в формах нормальных, как, например, срастание лепестков в трубку. Части твердые оказывают воздействие на смежные с ними мягкие части; некоторые авторы полагают, что разнообразие в форме таза у птиц влияет на замечательное разнообразие в форме их почек. Другие полагают, что у человека форма таза матери влияет, через оказываемое им давление, на форму головы у ребенка. У змей, по мнению Шлегеля, форма тела и способ глотания пищи определяют положение и форму некоторых важных внутренних органов.

Природа этой зависимости часто совершенно темна. Г-н Исидор Жоффруа Сент Илер настаивал на том, что некоторые уродства часто, а другие, наоборот, редко сопутствуют друг другу, хотя мы не в состоянии дать этому факту какое бы то ни было объяснение. Что может быть более странного, чем эта встречаемая у кошек зависимость между полной белизной шерсти и голубыми глазами, с одной стороны, и глухотой - с другой, или зависимость между шерстью и зубами голой турецкой собаки, хотя здесь, без сомнения, играет роль и гомология. Что касается этого последнего случая корреляции, то, я полагаю, едва ли можно признать случайным тот факт, что два отряда млекопитающих, наиболее аномальные по своему кожному покрову, именно - Getacea (киты) и Edentata (броненосцы, ящеры и др.), в то же время наиболее аномальны и по своим зубам.

Я не знаю примера, более удобного для пояснения важности законов корреляции и изменений, независимых от полезности и, следовательно, от естественного отбора, как различие между внутренними и наружными цветками соцветий сложноцветных и зонтичных растений. Каждому знакомо различие между лучевыми и срединными цветками, например, у маргаритки, и это различие нередко сопровождается частичным или полным недоразвитием органов воспроизведения.

Мы можем нередко ошибочно приписать коррелятивным изменениям общие целым группам видов особенности строения, которые в действительности просто обязаны [своим происхождением] наследственности; какой-нибудь отдаленный предок мог приобрести в силу естественного отбора какое-нибудь одно изменение в своем строении, а затем, через тысячи поколений, какое-либо другое, независимое от первого; и эти два изменения, будучи переданы целой группе потомков с различным образом жизни, естественно представлялись бы нам как бы находящимися в необходимой корреляции. Некоторые другие корреляции, по-видимому, могут происходить исключительно благодаря деятельности естественного отбора. Например, де Кандоль показал, что семена, снабженные летучками, никогда не встречаются в нерастрескивающихся плодах; я бы объяснил это правило, исходя из того, что естественный отбор не мог бы вызвать постепенного образования семян с летучками, если бы коробочки не раскрывались; только в этом случае семена, которые чуть лучше приспособлены к переносу ветром, могли бы получить преимущества перед другими, менее приспособленными к широкому распространению.

Комментарии


частота возникновения генных мутаций может быть резко увеличена в результате ионизирующего облучения

V-4.

Проведенные еще в 30-е годы XX в. тщательные исследования ряда организмов (насекомых, млекопитающих и др.) показали, что частота возникновения генных мутаций и мелких перестроек хромосом может быть резко увеличена в результате ионизирующего облучения и обычно пропорциональна дозе радиации, полученной клеткой.

На графике синими линиями показана частота разных типов мутаций у дрозофилы (при дозах от 500 до 6000 рентген); зеленая линия - частота мелких мутаций у традесканции (при дозах до 125 рентген).


ненаправленная мутационная изменчивость

V-5.

Когда в практику медицины вошли антибиотики, было обнаружено, что они быстро теряют эффективность. К пенициллину бактерии приспособились за несколько лет. Также быстро ангиновые стрептококки перестали погибать от стрептомицина. Заинтересовавшись этим явлением, микробиологи вывели штамм стрептококков, для нормального роста которых стрептомицин был даже необходим! Поэтому врачам все время приходится обновлять свой арсенал, вводить в практику все новые антибиотики и модифицировать старые. Казалось, что это прямое приспособление к новому фактору внешней среды, по Ламарку.

Однажды Дж. и Э. Ледерберги поставили красивый опыт, который потом многократно был подтвержден в работах многих исследователей с разными факторами и на различных бактериях. Чувствительные к антибиотику бактерии высевались на питательную твердую среду в чашках Петри. Они образовывали колонии, каждая из которых вырастала из одной клетки - родоначальницы. Затем стерильным штампом переносили бактерии из каждой чашки Петри в другую, где среда содержала антибиотик в смертельной концентрации. При этом расположение отпечатанных колоний оставалось прежним (на рисунке ядовитая среда показана серым цветом). Если число колоний измерялось тысячами, практически всегда обнаруживалась колония, устойчивая к антибиотику (на рисунке красная). Нетрудно было убедиться, что материнская колония, не сталкивавшаяся с антибиотиком, состоит из столь же устойчивых бактерий. Иными словами, наследственная устойчивость к антибиотику возникла не в результате его действия, а еще до того в отдельных клетках. Прав оказался Дарвин, а не Ламарк. В основе приспособлений лежит ненаправленная, мутационная изменчивость. Удачные варианты затем подхватываются отбором и быстро распространяются.