Факультет

Студентам

Посетителям

Важность фенетики популяций

Фенетика популяций представляет направление исследований, охватывающее зоологический, ботанический, морфологический, физиологический и экологический подходы к изучению природных популяций.

Поставив во главе угла генетические принципы учета концентраций дискретных, альтернативных признаков, которые можно использовать как маркеры генетического состава природных группировок, фенетика популяций позволяет перевести исследования во многих традиционных направлениях на новый, методологически более совершенный уровень.

На основе теории микроэволюции в 70-е годы сформировалось учение о популяции, а вместе с тем и популяционная биология в целом. Давно существовавшие популяционная генетика и популяционная экология стимулировали возникновение популяционной морфологии и популяционной палеонтологии, популяционной физиологии и популяционной эмбриологии. В наши дни популяционная биология развивается, по-видимому, так же стремительно, как в 60-е годы развивалась молекулярная биология. При этом популяционная биология в целом с самого начала оказалась эволюционной, да и возникла она с целью изучения элементарной эволюционной единицы — популяции. Даже тот факт, что популяция (а не вид в целом и не отдельная особь) является элементарной эволюционной единицей, был выяснен именно в рамках теории микроэволюции.

Важность изучения природных популяций с каждым годом все более увеличивается. От успешного и своевременного решения этой задачи в немалой степени будет зависеть развитие человеческого общества в биосфере Земли. Будет ли будущее человечество ютиться под прозрачными колпаками мегаполисов в окружении промышленных пустошей или будет гармонично сосуществовать с разнообразной и богатой живой природой, дающей людям все необходимое для жизни и постоянно обогащающейся под контролем и в интересах развивающегося общества? Ответ на этот вопрос связан с тем, удастся ли нам решить проблему управляемой эволюции: по отношению ко все большему числу видов необходимо будет взять на себя заботы об их существовании. Для человечества жизненно важно сохранить генетическое разнообразие генофонда. Сделать это только традиционными методами охраны и созданием заповедников невозможно. Нужно быть готовыми к новым изменениям каких-то отдельных черт старых форм, вынужденных эволюционно «встраиваться» в антропогенно изменяемую биосферу. Путь сохранения генофонда — один из самых главных в проблеме перехода от познания эволюции к управлению ею. В области управляемой эволюции уже существуют некоторые обнадеживающие успехи, такие, например, как создание тысяч сортов и пород культурных растений и домашних животных; в ряде случаев удается вывести устойчивые агробиогеоценозы. Другой пример—созданный человеком так называемый «активный ил», включающий десятки и сотни разных форм микроорганизмов и простейших, эффективно обезвреживающих жидкие отходы. Направленным давлением одного из эволюционных факторов — мутационного процесса и последующим отбором можно многократно увеличить эффективность его работы. В данном случае речь идет не о простой селекции каких-то видов, а о направленном изменении (и, по существу,— об управлении эволюцией) целых экосистем. Но пока все это лишь отдельные примеры, и мы далеки от управления эволюцией в тех масштабах, в каких это потребуется уже в обозримом будущем. Даже на полях в результате неуправляемой эволюции возникло больше форм насекомых, устойчивых к применяемым против них пестицидам, и растений, устойчивым к гибрицидам, чем выведено за тот же период новых форм культурных растений. Если к этому добавить по меньшей мере сотню таких видов, как комары, вши, клопы, блохи, крысы и др., среди которых также возникли формы, устойчивые к обычным средствам защиты, станет очевидным, что человечество скорее проигрывает, чем выигрывает эволюционную игру с природой. О проигрыше говорит и тот факт, что число спасаемых нами видов в заповедниках, центрах разведения, ботанических садах и зоопарках (вероятно, несколько сотен видов позвоночных и высших растений) значительно меньше числа исчезнувших навсегда в результате антропогенного давления (есть подсчеты, что в мире ежедневно исчезает один вид, a к 2000 году один вид будет исчезать ежечасно).

Для управляемой эволюции необходимы знания о популяционной структуре видов, о возможных, выдерживаемых природой, давлениях элементарных эволюционных факторов, о закономерностях изменения биогеоценозов и крупных экосистем. Эволюционистам ближайшего будущего придется думать о распространении на земной поверхности растений с повышенным коэффициентом фотосинтеза, с повышенной способностью поглощать диоксид углерода и выделять кислород и, наверное, еще с другими специальными свойствами, стабилизирующими качественный состав атмосферы, а в водоемах — о распространении организмов, способных усилить естественные их способности к самоочищению.

Важно и другое обстоятельство. Ныне широко признается, что в современной биологии самым неясным является процесс реализации наследственной информации в развитии особи, другими словами, путь от гена до фена. Несомненно, создание теории индивидуального развития, над чем работают сегодня биологи во многих странах, революционизирует все области биологии.

Фундаментальные принципы эволюции были вскрыты сначала Ч. Дарвином, а затем — в результате синтеза генетики и дарвинизма — учением о микроэволюции, коллективно сформулированным в конце 30-х годов. Однако знание принципов эволюции — необходимое, но недостаточное условие для перехода к управляемой эволюции. Чтобы не разрушить живые природные системы неосторожным вмешательством в интимные механизмы эволюции, мы должны знать, что можно, а что нельзя делать с природными популяциями, вырабатывая одни приспособления и изменяя другие. Нужно знать возможные давления различных эволюционных факторов, эволюционно значимые параметры популяций в разных группах организмов. До сих пор нет данных о типичных и экстремальных пределах колебаний численности особей в популяции, мало что известно о минимальной численности особей, составляющих популяции у разных групп организмов, практически отсутствуют данные по изменениям величины территорий, занимаемых популяциями как в разных частях ареала вида, так и в процессе микрофилогенеза, ничтожно мало точных данных по радиусам индивидуальной активности.

Все эти ключевые вопросы популяционной биологии могут надежно решаться только с генетико-эволюционных позиций, как правило, в понятиях и терминах изменения частот встречаемости разных вариаций. Возможность такого анализа для зоолога и ботаника, эколога и морфолога, физиолога и паразитолога дает фенетика популяций, позволяющая каждому исследователю негенетику как бы «надеть генетические очки».

Фенетика популяций позволяет решать популяционные задачи, которые раньше не могли быть решены на достаточно обширном природном материале. Фенетика популяций позволяет ставить и такие задачи, которые раньше вообще не могли быть поставлены из-за отсутствия адекватных методов их решения.

Насколько продуктивным окажется фенетический подход в каждом конкретном исследовании, зависит не только от используемых фенетических методов. Фенетика дает как бы набор ключей к анализу происходящих в природе микроэволюционных событий. Какие дверцы будут открыты этими ключами — зависит, прежде всего, от самого исследователя.

В связи с катастрофически растущим антропогенным влиянием на живую природу все яснее становится необходимость скорейшего перехода от стихийного вмешательства в ход эволюции живой природы на Земле к управляемой эволюции. Это позволяет считать «генетизацию» естествознания следующим необходимым этапом после завершающейся в наши дни экологизации естественнонаучного мышления.

Широкая междисциплинарная основа и растущая сфера влияния фенетики популяций позволяет рассматривать ее как одно из важных и перспективных направлений развития всей популяционной биологии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: