Гольдшмидт и Хаксли как предтечи синтеза генетики, биологии развития и теории эволюции

Уже в 1920 г. Гольдшмидт, обсуждая закономерности преобразования форм в эволюции, проанализированные в известной книге Томпсона, обратил внимание на то, что множество морфологических различий может путем простых математических законов быть связано с изменением относительного роста. Со своей стороны, в том же 1920 г. Гольдшмидт делает пророческое предположение, которое вошло в его книгу 1940 г.: "Добавим к этому, что высоко специализированный дифференциальный рост может быть инициирован образованием специфических гормонов (детерминирующих веществ) в определенное время; можно вообразить множество эволюционных процессов, которые обусловлены небольшими количественными изменениями базисных генов, приводящими к сдвигам в упорядоченных во времени координаций" (Goldschmidt, 1982, P. 311).

Эта идея была экспериментально подтверждена затем в работах и самого Гольдшмидта. И недаром Хаксли называет "прекрасным обсуждением" то, как Гольдшмидт связывал с эволюцией генетику развития (Huxley, 1944, P. 513). Хаксли замечает, что представители школы Моргана пытались преуменьшить эволюционную важность изменений генов, контролирующих рост и морфологическое строение, а также важность координации их действия в пространстве и времени.

Раздел IV своей книги Гольдшмидт назвал "Мутации, влияющие на раннее развитие" (Goldschmidt, 1982, P. 309). Он указал, что уже в своей книге, написанной в 1920-е гг. Гольдшмидт (1923) пришел к пониманию, что гены, которые контролируют развитие, действуют путем изменения относительных скоростей интегрированного процесса дифференциации. Автор обнаружил разные состояния некоторых генов и связал это с количеством генетического материала, и это привело к идее, что определенные единичные мутации могут количественно влиять на ранний эмбриональный процесс путем изменения его скорости относительно других этапов дифференциации. Если такая мутация выживает, она влечет за собой одноступенчатое значительное отклонение развития.

Вплоть до начала 1930-х гг. Гольдшмидт полагал, что эволюция происходит главным образом путем накопления микромутаций, и что кроме этого возможны мутации, которые влияют на ранее эмбриональное развитие и вызывают большие эволюционные изменения. Как пишет Гольдшмидт: "Эта моя точка зрения была принята другими исследователями и усилена в работах Холдейна (Haldane, 1932), Хаксли (Haxley, 1932) и в особенности де Бира (Beer de, 1930), который детально разработал проблему" (Goldschmidt, 1982, P. 311). Но уже в 1932-1933 гг., обдумывая результаты своих исследований по географической изменчивости шелкопряда, Гольдшмидт сделал резкое разграничение между микро- и макроэволюцией, связав последнюю с действием особых "системных мутаций", меняющих ход эмбрионального развития.

Гольдшмидт указал, что сама по себе идея особой эволюционной важности изменений начальных этапов эмбриогенеза вовсе не новая, она высказывалась многими зоологами и палеонтологами (Ф.Мюллер, А.Келликер, Э.Коп, В.Гарстанг) и в наибольшей степени была разработана А.Н.Северцовым в книге "Морфологические закономерности эволюции", переведенной на немецкий язык в 1931 г. Гольдшмидт фактически был единственным зарубежным эволюционистом, кто многократно цитировал и хорошо знал работы А.Н.Северцова.

Новым, по Гольдшмидту и Дж.Хаксли, является то, что впервые в их работах эта идея была выражена на языке физиологической генетики и связана с конкретным изучением действия мутаций раннего эмбрионального развития, в то время как А.Н.Север-цов пользовался языком эмбриологии.

В главе "Эволюция и потенциалы развития" Гольдшмидт почти афористически объясняет, почему для истолкования макроэволюции необходимы прежде всего изменения, затрагивающие онтогенез: "… эволюция означает переход из одной стабильной системы в другую стабильную систему развития. Генетическая основа этого изменения - лишь одна сторона проблемы . Какова бы ни была наша концепция зародышевой плазмы, мозаика генов или организация хромосом, специфичность зародышевой плазмы состоит в ее способности порождать систему реакций, онтогенез индивида, согласно определенному порядку, который повторяет себя подобно автомату. Эволюция, таким образом, означает образование определенного процесса развития, контролируемого изменениями зародышевой плазмы, и образование новой структуры зародышевой плазмы" (Goldschmidt, 1982, P. 251).

Перейти на страницу:
1 2 3 4

Биологически мембраны

Важнейшее условие существования клетки, и, следовательно, жизни – нормальное функционирование биологических мембран. Мембраны – неотъемлемый компонент всех клеток.


Биологические ресурсы

Несколько поколений россиян выросло под бодрые звуки песни "Широка страна моя родная! Много в ней лесов, полей и рек. С тех пор и страна стала не такой широкой, как была, а что происходит с полями и реками - читатель этой книги уже знает. На очереди - сведения о растительном мире, в том числе и о лесах.

Стратегии эволюции и кислород

Испокон веков людей волновал вопрос, как возникли живой мир и они сами. Кажущаяся непостижимость происхождения организмов во всей их сложности и совершенстве неизменно толкала человечество к религии. Действительно, как можно, не прибегая к Создателю, объяснить появление живых существ во всем их необычайном разнообразии?.

Кембрийский парадокс

Примерно 530 миллионов лет назад, в начале кембрийской эпохи, на Земле произошло уникальное событие - внезапно, быстро и почти одновременно возникло множество новых биологических форм, ставших предшественниками важнейших типов современных организмов вплоть до человека.