Реферат: Генетическое разнообразие

Реферат: Генетическое разнообразие

ЗАКОН ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ

                                                                                    Все живое генетически различно и имеет  тенденцию

к увеличению биологической разнородности.

Двух генетически абсолютных особей (кроме однояйцевых

                                                                                                           близнецов, немутирующих клонов, вегетативных линий и            

                                                                                     немногих других исключений), а тем более видов живого

                   в природе быть не может.

То, что мы не похожи друг на друга, общеизвестно. Мы не схожи всем: обликом, мимикой, походкой, восприятием окружающего мира, чувствами, мыслями, способностями, здоровьем. Такие одинаковые и такие не похожие люди! Среди них не найдешь генетических или психологических двойников — ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем.

Даже младенцы, казалось бы, такие однотипные, с самого начала разнятся множеством поведенческих, эмоциональных оттенков. Мать, хотя бы раз видевшая свое дитя, потом никогда его ни с кем не спутает. Попробуем представить себе, что могло бы случить­ся, не будь мы так разнолики. Однотипное не способно к какому-либо прогрессу, оно может породить лишь себе подобное, вертикальная лестница становится по­логой кривой. Генетическое сходство затруднило бы воспроизведение жизни, сделало бы нас беззащитными к опустошительным инфекциям, истребило бы творче­ство как высшее проявление индивидуального само­выражения. Человеческие контакты перестали бы быть необходимыми, так как каждый бы видел в другом лишь свое отражение, но не продолжение. Прекратился бы и биологический, и нравственный прогресс. Природа начинала с однотипного и навсегда отказалась от этого.

В своем стремлении породить наиболее совершенные существа природа проявила поразительное разнообра­зие решения частных задач. 300 млн. лет назад Землю топтали чудовища Длиной более 25 м и массой свыше 50 т. А в водах океана существовал и резвится по сию пору самый маленький позвоночный организм, длина которого всего 8 мм. Муха пролетает за секунду рас­стояние, в 1000 раз превышающее длину ее тела, и в то же время есть абсолютно неподвижные паразити­рующие организмы. Некоторые клетки, к примеру, нерв­ные, не восстанавливаются, а вот побеги молодого бам­бука вырастают в сутки до 40 см. Генофонд человека со­ставляют миллионы генов, кодирующих сложнейшие функции организма. Простейшие живые существа — вироиды, лишенные даже белковой оболочки присущей вирусам, имеют генетическую информацию всего из 360 нуклеотидов. Как видим, природа не поскупилась на контрасты и противоположности.

Мало утверждать, что природа не терпит единообра­зия, естественная ее история свидетельствует о некоем, все увеличивающемся темпе порождения разнообразных форм живого.

 В извечном жизненном конфликте «жертва—паразит» мощным естественным побудителем выживания жертвы была изменчивость на­бора ее белков, но и паразитирующие организмы, что­бы не вымереть, должны были развиваться в том же направлении. Тому же способствовали множественные враждебные факторы внешней среды — от ландшафта и климата до космических и радиационных влияний. У человека примерно 106 генов, которые не возникли из ничего, а созданы всеми его биологическими пред­ками, начиная от первой праклетки, не менее чем за 109 лет жизни. Каждый ген представлен обычно при­мерно десятью версиями (аллелями), т. е. способен кодировать столько же разновидностей признака. От­сюда генофонд человека будет содержать 107 единиц наследственной информации. Природа перепробовала сотни разных генетических «диалектов», пока не вос­создала «язык» самого полиморфного и процветаю­щего вида живого. Каждый из нас получил как бы эстафету жизни, переданную ему миллионами «проб­ных образцов» жизни.

Мы живем лишь в ранней стадии «эры человека», и если сам человек не ста­нет уничтожителем живого, ему еще предстоит долгая эволюция. Доказательством этого служит и огромный фонд генетической информации, обеспечивающий прак­тическую неисчерпаемость вариантов особей.

Среди 5 млрд. человеческих индивидуальностей, од­новременно живущих на нашей планете, нет двух оди­наковых не только по творческому почерку и сужде­ниям, но и по анатомическому строению. Неповторим «рисунок» подушечек пальцев, ладоней, губ каждого человека. Нет двойников по расположению вен на ру­ках и ногах, по рельефу уха, узору сетчатки глаза, архитектуре костного скелета. У каждого человека индивидуально строение микрокристаллической решет­ки зубной эмали, химический состав волос, содержание в крови микроэлементов, баланс гормонов, микрострук­тура нервной системы. Если мы говорим о сходстве каких-то индивидов, то либо сознательно пренебрегаем деталями и частностями, либо имеем несовершенный аппарат исследования. Одинаковых в физиологическом отношении людей нет. И каждый оставляет свой непо­вторимый след на земле.

Если бы различия касались лишь зримых признаков, то несходство индивидуальностей не было бы столь важным. Ну, пускай, у разных людей неодинаков сосуди­стый узор или размеры внутренних органов, но почки и легкие построены из одних и тех же анатомических элементов — нефронов и альвеол, а составные белки молекул гормонов и нервных центров одинаковы. Так и листья одного дерева отличаются по форме и «ри­сунку прожилок», но в каждом случае все эти листья дубовые или березовые.

Но существует (у каждого из нас) определенная комбинация атомов и молекул, которая принадлежит мне и только мне и отсутствует у любого другого чело­века и животного. Они дают моему организму уникаль­ный стереотип, который определяет меня, распознает то, что составляет часть меня, и видит величайшую угрозу во всем, что не является мною. Именно эти атомы и молекулы входят в состав «опознавательных знаков», которыми отмечены все клетки моего тела. У другого, те же атомы и молекулы дают другие знаки, и совместить эти знаки в одном теле нельзя.

Специфические белки клеток, о которых идет речь, впервые были открыты в опытах по трансплантации органов и тканей. О них биология узнала сравнительно недавно. Поначалу казалось, что эти белки лишь пре­пятствуют приживлению чужих тканей при искусствен­ном их соединении с другим организмом—трансплан­тации, почему их и назвали «трансплантационными». Но далее стало ясным, что эти белки отражают самые глубинные процессы, характерные для жизнедеятельно­сти каждой индивидуальности. Появился термин «белки тканевой совместимости» (далее из-за частоты употреб­ления будем их сокращенно называть белками ТС), а в более афористичном смысле — белки «самости» (т.е. белки самого себя, своей телесной индивидуальности).

  Каждый человек имеет уникальный состав этих белков, поскольку гены, заведующие их синтезом на поверхности клеток, достаточно множе­ственны. Эти же белки определяют гармоническую совокупность всех составных элементов тела, клетки общаются и взаимодействуют с другими клетками толь­ко в тех случаях, когда у них одинаковые «опознава­тельные знаки» — один и тот же набор и конфигурация белков ТС. В ходе эволюции и усложнения живых организмов количество и возможные вариации этих генетических «значков» нарастали. Самые простые обо­значения несут на своей поверхности даже примитивные формы, по мере усложнения биологических организмов усложняется и этот генетический алфавит, достигая наибольшего многообразия у человека.

Алфавит белков ТС един для всех людей, в него входит немногим более 100 букв, разделенных на груп­пы. Каждому из нас присуща лишь комбинация из не­скольких букв этого алфавита, но наш собственный генетический пароль неповторим. Различия могут быть большими или малыми, от родителей мы отличаемся половиной присущих нам букв, но у всех детей, за исключением однояйцевых близнецов, порядок букв иной, чем у отца и матери, сестры и брата.

Число возможных сочетаний из этих белковых букв чрезвычайно велико. В истории человечества никогда не повторится генетический пароль Пушкина, Ньютона, Эйнштейна или Ломоносова. Без ложного пафоса можно сказать, что все мы неповторимы, потому что никогда не имели и не будем иметь генетической копии.

Лингвисты считают, что в мире сейчас существует немногим менее 3 тыс. языков. Большинство из них имеет древнюю историю. Но биологически главный язык телесной индивидуальности человечество начало изучать лишь несколько десятилетий назад. И посте­пенно стало ясным: как разговорный язык служит лю­дям оружием общения и взаимопонимания, так и «язык» белков ТС понадобился природе в качестве инструмента общения и шлифования форм живого. Сейчас мы многое знаем об участии этих молекул жизни в обмене межклеточными сигналами и налажи­вании защитных реакций.

Генетики и психологи знают о важной роли гено­типа в формировании индивидуальных различий, в строении и функции нервной системы. Разные линии мышей неодинаково быстро решают задачи при лабо­раторном их обучении элементарным навыкам. Эти особенности оказываются наследуемыми. У людей так называемый коэффициент умственного развития, опре­деляемый набором специальных задач, оказывается одинаковым в случае однояйцевых близнецов (он ра­вен разнице при тестировании одного и того же инди­вида), имеет минимальные различия у двуяйцевых близнецов и значительные — у обычных братьев и се­стер. Естественно, что эти наследуемые особенности касаются не всей структуры мозга, а исходных спосо­бов ее образования. Клеток головного мозга много меньше, чем связующих их участков, а каждая такая связь прокладывается в ходе жизни. Более четко на­следуются особенности темперамента, математические способности, хуже — музыкальные...

Страницы: 1, 2, 3, 4