Министерство высшего образования Российской Федерации. Дальневосточный государственый технический университет. Арсеньевский технологический институт. Кафедра естественнонаучных и обще профессиональных дисциплин. Реферат по концепциям современного естествознания на тему: “Генетика и естественный отбор” Студент Козлов Денис Валерьевич Группа АР-891 Преподаватель
Демич Г.Г. Арсеньев 2000 Содержание: 1. Введение 2. Эксперимент Менделя 2.1 Новые гены, или старые? 3. Мутация 4. Свидетельство 5. Естественный отбор 6. Истощение генофонда 7. Список использованной литературы 8 Был летний день в монастыр¬ском саду, в Чехословакии, больше 100 лет назад.
Боль¬шинство монахов ничего не знали о росших там растениях гороха. Однако для одного из них эти растения представляли большой интерес, так как он проводил с ними свой научный эксперимент. Аббата Грегора Менделя особенно занимал вопрос о том, как растения передавали свои признаки следующему поколению. «Что произошло бы, если бы я скрестил расте¬ние с белыми цветками с рас¬тением с красными цветками? Было бы следующее поколение белым, или же красным?
Что было бы, если скрестить высо¬кое растение с низкорослым? Какой высоты было бы новое растение?» Проведя эти эксперименты и тщательно проанализировав по¬лученные результаты, Мендель понял, что открыл какие-то фун¬даментальные законы наследст¬венности. Под сильным впечат¬лением от своего открытия он опубликовал свои выводы в на¬учном журнале — но научный мир полностью проигнорировал эту работу Менделя. Разочаро¬ванный, он прекратил свои исс¬ледования.
Умирая в 1884 году, Мендель не имел никакого поня¬тия о том, что двумя десятками лет позднее он приобретет все¬мирную известность как основа¬тель новой науки. В настоящее время работа Менделя считается началом науки генетики, изуча¬ющей наследственность. Теперь мы должны обратиться к вопро¬су о том, подтверждают ли вы¬воды генетики идею эволюции, как это широко утверждается в научных кругах. Мендель опубликовал свои выводы в конце 1860-х годов, как раз в то самое время, когда теория Дарвина стала приобре¬тать громадную популярность. Мендель опубликовал свою ра¬боту в известном журнале, и о. его статье, несомненно, было широко известно. Однако, лишь в 1900 году, через шестнадцать лет после смерти Менделя, была вновь открыта работа Менделя, и понято, ее значение. Почему так долго игнориро¬вали столь жизненно важные открытия?
Ответ почти не вы¬зывает сомнений — потому, что они противоречили дарвинов¬ской теории эволюции. Хотя это и редко признают сегодня, от¬крытие Менделя опровергало од¬ну из важнейших гипотез Дар¬вина. Это подтверждается тем фактом, что после того, как бы¬ла вновь открыта работа Мен¬деля, дарвинистская эволюция на время утратила свой блеск. Спустя некоторое время эволю¬ционное мышpление возродилось в несколько ином виде, как го¬ворили, вполне
совпадавшем с менделевской генетикой. Одна¬ко, как мы увидим ниже, ни та, ни другая не выдерживали критики, и не могут быть при¬знаны правильными. Эксперимент Менделя Что в открытии Менделя го¬ворило против дарвиновской те¬ории эволюции? Лучшим отве¬том на этот вопрос будет оценка того, что он в действительности открыл. Мендель скрещивал различные сорта пищевого горо¬ха.
При скрещивании растения с красными цветками с расте¬нием с белыми цветками потом¬ство имело красные цветки. За¬тем Мендель скрестил это красноцветное потомство между собой, и обнаружил, что полу¬чилось их потомство с соотно¬шением 3 красных : 1 белый. Это будет более понятно, ес¬ли обратиться к генам, участво¬вавшим в этих скрещиваниях. Понятие «ген», по Менделю, можно рассматривать как эле¬мент наследственности, опреде¬ляющий какую-то конкретную характеристику
организма, в данном случае окраску цветка. Он может существовать в двух формах, вызывающей развитие красных цветков, и вызываю щей развитие белых цветков. Потомство от первоначального скрещивания красно-цветковых растений с бело-цветковыми имело, без исключения, красные цветки, хотя исходные растения имели гены как для красных цветков, так и для белых. Мендель сделал вывод о том, что ген красного цвета должен преобладать над белым, и поэ¬тому любое наделенное обоими этими генами растение должно быть красным. Когда эти крас¬ные растения скрестили друг с другом, стало возможным объе¬динение двух белых генов, и получение потомства с белыми цветками. Шанс на то, что по¬томство получит по меньшей мере один красный ген, опреде¬ляется отношением 3:1. Новые гены, или старые? Мендель нашел, что когда он скрещивал красно-цветковые растения, полученные в качест¬ве потомства от его первона¬чального скрещивания, он полу¬чал как белые цветки, так и красные.
Теория Дарвина осно¬вывается на предположении о том, что в подобном случае бе¬лый цвет является новым при¬знаком, приобретенным молоды¬ми растениями, которым их ро¬дители не обладали. В конечном счете, при продолжении эволю¬ционного развития сорт должен приобрести новые признаки. Мендель показал, что этот признак не был приобретен. Он все время присутствовал в по¬колении родителей, хотя и по¬давлялся более преобладающим геном.
Если применить к идеям Менделя статистику, можно очень легко показать, что гены у нового поколения показывают ту же частоту проявления, что и у поколения родителей. Мож¬но было бы вызвать утрату ка¬ких-то генов путем убийства тех особей, которые ими владеют, но новые гены приобрести не¬возможно. Не удивительно, что дарви¬новская теория начала искать выход из этого затруднительного положения, когда выявились эти факты. Она была спасена от полного краха появлением тео¬рии, согласно
которой гены мо¬гут иногда изменяться, превра¬щаясь в совершенно новые фор¬мы. Это радикальное изменение в генах известно как мутация. В этом виде и существует ныне дарвиновская теория. Предполагается, что мутации могут изменять гены в новую форму. Утверждается, что про¬цесс естественного отбора дей¬ствует за счет отбора этих новых генов, благоприятных для организма, и отбрасывания дру¬гих. Эволюционисты утвержда¬ют, что классическим примером этого является случай пяденицы березовой. В 1860-е годы цвет этой березовой пяденицы был светлым, хотя были известны и редкие темные экземпляры. В течение следующих 100 лет тем¬ная разновидность становилась все более и более обычной, пока в конечном счете редкой не ста¬ла светлая разновидность. При¬чиной этого изменения является то, что темная разновидность была непрактичной изначально, так как
была очень заметна на фоне коры деревьев, и легко становилась добычей хищников. Светлую разновидность заме¬тить было нелегко, и поэтому она была защищена от хищни¬ков. Однако, по мере промыш¬ленного развития стволы деревь¬ев почернели от сажи, и ситу¬ация стала обратной. Теперь светлая разновидность стала за¬метной хищникам, тогда как темная оказалась более защи¬щенной. Это пример того, что эво¬люционисты называют естест¬венным отбором.
Теперь гены будут отбираться в том случае, если они сообщают какое-то преимущество организму, и предполагается, что в результа¬те мутации могут возникать но¬вые гены. Мутация Для современной теории эволюции вопрос о мутации имеет большое значение. Если бы мутации не происходили, эволюция была бы невозможна. Поэтому мы должны изучить вопрос о мутациях, и посмот¬реть, действительно ли они име¬ют место, как
утверждают эво¬люционисты. Прежде всего несомненно, что мутации происходить могут, и происходят. Во-вторых, столь же несомненно, что любое из¬менение гена это всегда изме¬нение в худшую сторону. Этого и следовало ожидать. Гены сложны и удивительны, и любое крупное изменение в них при¬водит к их менее эффективному функционированию. Это генетики выяснили по¬сле семидесяти лет интенсивного экспериментирования. За это время они вызвали тысячи му¬таций в различных организмах, но им так и не удалось получить ни одной мутации, которая убе¬дительным образом оказывала бы благоприятное воздействие на организм. Действительно, в настоящее время является обще¬признанным тот факт, что му¬тации в естественных условиях столь редки, и столь часто ока¬зываются вредными, что когда они имеют место, они не имеют никакого значения для генетики какой-то популяции живых су¬ществ. Все особи, претерпеваю¬щие мутацию, проявляют тен¬денцию к гибели, и поэтому ге¬нетическая структура популяции в целом остается не¬затронутой этой мутацией.
Мутации далеки от того, чтобы быть способными проду¬цировать новые, сильные гены, которые сделали бы возможной эволюцию какой-то породы ор¬ганизмов. Они представляют со¬бою крайне редкие и разруши¬тельные события, не изменяю¬щие генетическую структуру породы в целом — за исключе¬нием некоторых случаев ослаб¬ления ее. Это в равной степени относится как к так называемым благоприятным мутациям, та¬ким как серповидноклеточная анемия, так и к стойкости к ле¬карствам бактерий. Но даже и в том случае, если бы мутации происходили
так, как утвержда¬ют эволюционисты, эволюция все равно была бы невозможна. Свидетельство Широко известный био¬лог, сэр Элистер Харди, в своей книге «Поток жизни» напо¬минает нам об одной из самых основополагающих идей эволю¬ции — что один и тот же орган у различных животных неиз¬бежно эволюционировал из той же самой структуры единого об¬щего предка. Возьмем, например, ласт тюленя, руку человека и крыло птицы.
Хотя они различны по форме и функции, основное рас¬положение костей в них одина¬ково. Поэтому предполагается, что все эти существа эволюци¬онировали из некоего примитив¬ного позвоночного, с таким же расположением основных кос¬тей. Структуры, подобные этой, которые, как считается, эволю¬ционировали из единого общего предка, называют гомологичными структурами. Еще одним примером гомологичного органа является глаз мухи. Существует много разных типов дрозофил, и у некоторых из них глаза мухи очень сильно отличаются друг от друга на вид. Хотя они и выглядят по-разному, эволюционист полага¬ет, что все они эволюциониро¬вали из некоего раннего типа глаза. Поэтому они гомологичны. Эволюционная теория ут¬верждает, что все существую¬щие в настоящее время гомологичные органы эволю¬ционировали за счёт мутаций генов, определявших первона¬чальный орган.
Иными словами, гены, продуцирующие гомологичные органы в наше время, это те же самые гены, которые продуцировали анцестральный орган; правда, структура этих генов изменилась. Большая проблема для эво¬люционистов состоит в следую¬щем: во многих случаях можно показать, что то, что они назы¬вают гомологичными органами, образуется благодаря действию совершенно иных генов. Напри¬мер, существует две породы дрозофилы, глаза которых эволю¬ционисты могут рассматривать как гомологичные,
и все же эти глаза в обоих случаях совершен¬но определенно обусловлены разными генами. Это не изолированный слу¬чай. За многие годы таких при¬меров выявилось много. Невоз¬можно отрицать того, что кон¬цепция гомологии в терминах одинаковых генов, передавае¬мых от общего предка, развали¬лась. Это относится также и к знаменитому примеру передней конечности позвоночных. По¬смотрим на ген, управлявший развитием этого первоначально¬го анцестрального позвоночного.
Если угодно, посредством мута¬ции можно хоть миллион раз изменить этот ген! Но это никогда не вызовет изменения пе¬редней конечности в ласт тюле¬ня, или же в руку человека, по¬скольку эти органы управляются другими генами! В течение последних семи¬десяти лет ученые утверждали, что изучение генетики подтвер¬ждает эволюционную теорию. Мы рассмотрели возражения против этого утверждения. Мы поняли, во-первых, что класси¬ческий эксперимент Менделя показал, что новые признаки не приобретаются популяцией, а передаются непосредственно от родителей ребенку в виде генов. Таким образом, таких измене¬ний, за счет которых могла бы осуществляться эволюция, не происходит. Далее, мы увидели, что выдвинутая эволюциониста¬ми теория мутаций, которая по их мнению должна снять это возражение, сама по себе не адекватна задаче объяснения эволюции. Иначе говоря, гене¬тика не подтверждает эволюци¬онную теорию.
Естественный отбор Однако о правильности по¬стулатов генетики должно быть сказано гораздо больше. Далекие от того, чтобы поддержать эволюционную теорию, исследо¬вания последних семидесяти лет приводят к единственному вы¬воду: эволюция происходить не могла, и побеждает Библия. Рассмотрим теоретический слу¬чай того, что эволюционисты называют естественным отбо¬ром, а затем проследим за ним до логического вывода. Представить себе популяцию морских птиц, которые могут существовать
в условиях одного из нескольких различных цве¬тов. По мере увеличения этой популяции некоторые птицы ко¬лонизируют соседний остров, цвет которого темный. Белые и светло-серые птицы на этом ос¬трове хорошо заметны хищни¬кам, которые их уничтожают. Выживают темные птицы, кото¬рые незаметны. Постепенно по¬рода темных птиц развивается, тогда как светлые гибнут. Подобный же процесс про¬исходит на другом соседнем ост¬рове, цвет которого на этот раз светлый,
и птицы на нем выжи¬вают светлые. Таким образом, за счет естественного отбора из первоначальной популяции раз¬виваются две породы птиц. В конечном счете их можно рас¬сматривать как новые виды. Истощение генофонда Эволюционисты утвержда¬ют, что эволюция происходит именно за счет процесса такого типа. Но что происходит с ге¬нетической точки зрения? В первоначальной популяции су¬ществовали гены, определяющие черную, темно-серую, светло-се¬рую и белую окраску. На чер¬ном острове популяция утратила все гены кроме управляющих черной и темно-серой окраской, поскольку гены светло-серой и белой окраски оказались утра¬ченными за счет гибели светлых птиц. Таким образом, естествен¬ный отбор привел к тому, что генофонд стал беднее. Теперь в нем меньше форм генов, а не больше, чего требует эволюция (так как в случае, если попу¬ляция не приобретает новых ге¬нов, она никогда не может стать более сложной).
Поскольку такая новая по¬пуляция темных птиц генетиче¬ски беднее, она более склонна к вымиранию. Незначительное изменение окружающей среды, например, посветление этого ос¬трова, будет способствовать ис¬треблению этой породы хищни¬ками. Если бы такой процесс про¬исходил в крупны масштабах, можно было бы ожидать выми¬рания многих видов, и именно это демонстрирует история. Иными словами, естественный отбор определяет тенденцию в направлении к генетической смерти, а не в
направлении раз¬вития новых видов. Мы видим, что процесс ес¬тественного отбора приводит к новым разновидностям живых существ, гораздо более бедных генами в сравнении с ранней популяцией, из которой они раз¬вились. С эволюционистской точки зрения это означает, что амебоподобные существа, из ко¬торых все мы эволюционирова¬ли, должны были обладать бес¬конечно более богатым и разно¬образным генофондом, чем наш собственный! Это совершенно смехотворно. С истинно научной точки зрения, в прошлом дол¬жны были существовать группы
животных, обладавшие богатым разнообразием признаков, и из которых образовались те более специализированные типы, ка¬кие мы наблюдаем в наши дни. Я считаю, что именно об этом говорится в Библии, где сказано, что Бог сотворил животных «по роду их». В этом процессе естествен¬ного отбора мы видим не сред¬ство, за счет которого происхо¬дила эволюция, а великую муд¬рость и милость Бога. Вспомним, что климат, в кото¬ром мы живем на Земле в на¬стоящее время, совсем не тот, который преобладал во времена сотворения Земли. Всемирный Потоп времен Ноя вызвал гро¬мадные изменения. В своей ве¬ликой мудрости Бог сотворил людей, и большинство живо¬тных, наделенными достаточной генетической приспособляемо¬стью для выживания в условиях этих крупных изменений. Неко¬торые из них, например, дино¬завры, не смогли приспособить¬ся, и поэтому вымерли.
Мы на¬блюдаем в наши дни такие существа, как тропические рыбы и полярные животные, места обитания которых ограничены рамками узких климатических регионов. Несомненно, что есте¬ственный отбор обеспечил им возможность выживания из пер¬воначальных сотворенных Богом популяций. Таким образом, процесс ес¬тественного отбора оперирует факторами, уже присутствую¬щими в популяции. Например, темная разновидность пяденицы березовой существовала еще до того, как в результате естест¬венного
отбора она превратилась в самую обычную муху. Бог со¬творил нас с намного большими потенциальными возможностя¬ми, чем требовалось вначале. Адам, по-видимому, обладал ге¬нетическим потенциалом, доста¬точным для всех живущих те¬перь на земле человеческих рас. Список использованной литературы: 1. С.Бейкер. Камень преткновения.Верна ли теория эволюции? – М «Протестант», 1992 2. Arthur Rook, «Origins and Growth of
Biology», (Penguin, 1964) 3. R. L. Gregory, «Eye and Brain», (Weidenfeld and Nicolson, 1966)