Эволюционная характеристика мутаций

Важнейшими с эволюционной точки зрения характеристиками мутаций являются частота возникновения и встречаемость их в природных популяциях, а также влияние мутаций на те или иные признаки организма.

Частота возникновения отдельных спонтанных мутаций выра­жается в числе гамет одного поколения, содержащих определен­ную мутацию по отношению к общему числу гамет. Эти частоты, точно определенные для довольно значительного числа растений, животных и микроорганизмов, оказываются весьма близкими по величине и составляют 10-5-10-7 (т. е. 1 из 100000-10000000 несет вновь возникшую мутацию в определенном локусе). Часто­та мутаций неодинакова для разных генов, у отдельных лабиль­ных генов растений она достигает 10-2. Общая частота мутаций, которая складывается из частот мутаций отдельных генов, также оказывается близкой у разных организмов: от нескольких про­центов (одноклеточные водоросли, низшие грибы, бактерии) до 25% (дрозофила) всех гамет одного поколения несут ту или иную мутацию.

При воздействии облучением, определенными химическими веществами, температурой частота мутаций резко повышается и может достигать очень значительных величин. На частоту воз­никновения мутаций оказывает влияние физиологическое состоя­ние организма.

Спектр мутантных признаков, или признаков, затрагиваемых мутациями, оказывается очень широким. Нет признаков и свойств, которые в той или иной степени не затрагивались бы мутациями. Наследственной изменчивости подвержены все морфологические, физиологические, био­химические, этологические признаки и свойства. Эти вариации выражаются как в качественных различиях, так и количественно, т.е. по средним значениям варь­ирующих признаков. Мутации мо­гут происходить как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения выраженности опре­деленного признака или свойства. Мутации бывают или очень резко выражены (вплоть до летальнос­ти), или представлены в виде не­значительных отклонений от ис­ходной формы (так называемые «малые» мутации). В качестве примера «большой» мутации на рис.2 изображена дрозофи­ла с мутацией tetraptera; эта му­тация привела к возникновению признака, характерного для дру­гого отряда (четыре крыла вместо обычных для мух двух крыльцев). Во многих работах показано, что мутации затрагивают такие существенные биологические признаки, как общая жизне­способность, способность к скрещиванию, плодовитость и ско­рость роста и т.п. То обстоятельство, что мутации могут затра­гивать все без исключения признаки и свойства организмов, яв­ляется их важнейшим эволюционным свойством: эти наследст­венные изменения и являются материалом для эволюции.

Рис

.2.

Мутация

tetraptera

у

Drosophila melanogaster.

Видна развитая вторая пара крыльев.

Другим важнейшим эволюционным свойством мутаций явля­ется их встречаемость в природных популяциях. Изучение боль­шого числа природных популяций разных видов, особенно актив­но развернувшееся в 30—40-е годы нашего столетия, подтвердило вывод С. С. Четверикова о насыщенности всех популяций разно­образными мутациями. В разных популяциях частоты разных мутантных генов оказывались весьма различными. Прак­тически нет двух популяций, которые имели бы совершенно оди­наковые частоты встречаемости и спектры мутантных признаков. При этом близко расположенные, соседние популяции могли от­личаться друг от друга столь же значительно, как и далеко рас­положенные популяции.

Характер­ные особенности мутаций, вы­сокая и постоянная частота возникновения, затрагивание мутациями любых, в том числе и биологически важных, при­знаков, насыщенность природ­ных популяций мутациями сви­детельствуют о том, что мута­ции как элементарные единицы наследственной изменчивости могут рассматриваться в каче­стве элементарного эволюцион­ного материала. Лучшим дока­зательством этого вывода слу­жит обнаружение в природе ге­нетических различий по отдель­ным мутациям между расами, подвидами и близкими видами.

Популярные статьи:

Следствия новой физики, важные для биологии
Важнейшее свойство мира в целом и физики, в частности, – способность замыкаться на себя, способность воспроизводить себя. Нынешняя физика не обладает этим свойством, моя физика имеет новую степень свободы – прафизику, и от прафизики можно ...

Особенности экологии корсаков. Систематика
Царство: Животные Тип: Хордовые Класс: Млекопитающие Отряд: Хищные Семейство: Псовые Род: Лисицы Вид: Корсак Латинское название Vulpes corsac Корсак похож на обыкновенную лисицу, но заметно мельче, с более крупными ушами и высоки ...

Защита акации белой от вредителей и болезней
К достоинствам акации белой следует отнести ее высокую устойчивость против вредителей и болезней. В отличие от дуба, который в условиях степи подвергается нападению со стороны многих насекомых, акация белая повреждается лишь немногими пре ...