Генетика и естественный отбор

Рефераты по естествознанию » Генетика и естественный отбор

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..................................................................... 1

2.  Эксперимент Менделя................................................. 2

2.1 Новые гены или старые?....................................... 2

3.  Мутация...................................................................... 3

4.  Свидетельство............................................................. 4

5.  Естественный отбор..................................................... 6

6.  Истощение генофонда.................................................. 6

7.  Список использованной литературы............................ 8


Был летний день в монастыр­ском саду в Чехословакии больше 100 лет назад. Боль­шинство 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 расте­ние с белыми цветками с рас­тением с красными цветками? Было бы следующее поколение белым или же красным? Что было бы если скрестить высо­кое растение с низкорослым? Какой высоты было бы новое растение?»

Проведя эти эксперименты и тщательно проанализировав по­лученные результаты Мендель понял что открыл какие-то фун­даментальные законы наследст­венности. Под сильным впечат­лением от своего открытия он опубликовал свои выводы в на­учном журнале — но научный мир полностью проигнорировал эту работу Менделя. Разочаро­ванный он прекратил свои исс­ледования. Умирая в 1884 году Мендель не имел никакого поня­тия о том что двумя десятками лет позднее он приобретет все­мирную известность как основа­тель новой науки. В настоящее время работа Менделя считается началом науки генетики изуча­ющей наследственность.

Теперь мы должны обратиться к вопро­су о том подтверждают ли вы­воды 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 приобре­тать громадную популярность. Мендель опубликовал свою ра­боту 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 игнориро­вали столь жизненно важные открытия? Ответ почти не вы­зывает сомнений — потому что они противоречили дарвинов­ской теории эволюции. Хотя это и редко признают сегодня от­крытие Менделя опровергало од­ну из важнейших гипотез Дар­вина. Это подтверждается тем фактом что после того как бы­ла вновь открыта работа Мен­деля дарвинистская эволюция на время утратила свой блеск. Спустя некоторое время эволю­ционное мышpppppление возродилось в несколько ином виде как го­ворили вполне совпадавшем с менделевской генетикой. Одна­ко как мы увидим ниже ни та ни другая не выдерживали критики и не могут быть при­знаны правильными.

Эксперимент Менделя

Что в открытии Менделя го­ворило против дарвиновской те­ории эволюции? Лучшим отве­том на этот вопрос будет оценка того что он в действительности открыл.  Мендель скрещивал различные сорта пищевого горо­ха. При скрещивании растения с красными цветками с расте­нием с белыми цветками потом­ство имело красные цветки. За­тем Мендель скрестил это красноцветное потомство  между собой и обнаружил что полу­чилось их потомство с соотно­шением 3 красных : 1 белый.

Это будет более понятно ес­ли обратиться к генам участво­вавшим в этих скрещиваниях. Понятие «ген» по Менделю можно рассматривать как эле­мент наследственности опреде­ляющий 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 поэ­тому любое наделенное обоими этими генами растение должно быть красным. Когда эти крас­ные растения скрестили друг с другом стало возможным объе­динение двух белых генов и получение потомства с белыми цветками. Шанс на то что по­томство получит по меньшей мере один красный ген опреде­ляется отношением 3:1.

Новые гены или старые?

Мендель нашел что когда он скрещивал красно-цветковые растения полученные в качест­ве потомства от его первона­чального скрещивания он полу­чал как белые цветки так и красные. Теория Дарвина осно­вывается на предположении о том что в подобном случае бе­лый цвет является новым при­знаком приобретенным молоды­ми растениями которым их ро­дители не обладали. В конечном счете при продолжении эволю­ционного развития сорт должен приобрести новые признаки.

Мендель показал что этот признак не был приобретен. Он все время присутствовал в по­колении родителей хотя и по­давлялся 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. Мож­но было бы вызвать утрату ка­ких-то генов путем убийства тех особей которые ими владеют но новые гены приобрести не­возможно.

Не удивительно что дарви­новская теория начала искать выход из этого затруднительного положения когда выявились эти факты. Она была спасена от полного краха появлением тео­рии согласно которой гены мо­гут иногда изменяться превра­щаясь в совершенно новые фор­мы. 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 про­цесс естественного отбора дей­ствует за счет отбора этих новых генов благоприятных для организма и отбрасывания дру­гих.

Эволюционисты утвержда­ют 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 тем­ная разновидность становилась все более и более обычной пока в конечном счете редкой не ста­ла светлая разновидность. При­чиной 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 заме­тить было нелегко и поэтому она была защищена от хищни­ков. Однако по мере промыш­ленного развития стволы деревь­ев почернели от сажи и ситу­ация стала обратной. Теперь светлая разновидность стала за­метной хищникам тогда как темная оказалась более защи­щенной.

Это пример того что эво­люционисты называют естест­венным отбором. Теперь гены будут отбираться в том случае если они сообщают какое-то преимущество  организму    и предполагается что в результа­те мутации могут возникать но­вые 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 посмот­реть действительно ли они име­ют место как утверждают эво­люционисты.

 Прежде всего несомненно что мутации происходить могут и происходят. Во-вторых столь же несомненно что любое из­менение гена это всегда изме­нение в худшую сторону. Этого и следовало ожидать. Гены сложны и удивительны и любое крупное изменение в них при­водит к их менее эффективному функционированию.

Это генетики выяснили по­сле семидесяти лет интенсивного экспериментирования. За это время они вызвали тысячи му­таций в различных организмах но им так и не удалось получить ни одной мутации которая убе­дительным образом оказывала бы благоприятное воздействие на организм. Действительно в настоящее время является обще­признанным тот факт что му­тации в естественных условиях столь редки и столь часто ока­зываются вредными что когда они имеют место они не имеют никакого значения для генетики какой-то популяции живых су­ществ. Все особи претерпеваю­щие мутацию проявляют тен­денцию к гибели и поэтому ге­нетическая          структура популяции в целом остается не­затронутой этой мутацией.

Мутации далеки от того чтобы быть способными проду­цировать новые сильные гены которые сделали бы возможной эволюцию какой-то породы ор­ганизмов. Они представляют со­бою крайне редкие и разруши­тельные события не изменяю­щие генетическую структуру породы в целом — за исключе­нием некоторых случаев ослаб­ления ее. Это в равной степени относится как к так называемым благоприятным мутациям та­ким как серповидноклеточная анемия так и к стойкости к ле­карствам бактерий. Но даже и в том случае если бы мутации происходили так как утвержда­ют эволюционисты эволюция все равно была бы невозможна.

Свидетельство

Широко известный био­лог сэр Элистер Харди в своей книге «Поток жизни»  напо­минает нам об одной из самых основополагающих идей эволю­ции — что один и тот же орган у различных животных неиз­бежно эволюционировал из той же самой структуры единого об­щего предка.

Возьмем например ласт тюленя руку человека и крыло птицы. Хотя они различны по форме и функции основное рас­положение костей в них одина­ково. Поэтому предполагается что все эти существа эволюци­онировали из некоего примитив­ного позвоночного с таким же расположением основных кос­тей. Структуры подобные этой которые как считается эволю­ционировали 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 полага­ет что все они эволюциониро­вали из некоего раннего типа глаза. Поэтому они гомологичны. Эволюционная теория ут­верждает что все существую­щие в настоящее время гомологичные    органы    эволю­ционировали за счёт мутаций генов определявших первона­чальный 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 эво­люционистов состоит в следую­щем: во многих случаях можно показать что то что они назы­вают гомологичными органами образуется благодаря действию совершенно иных генов. Напри­мер существует две породы дрозофилы глаза которых эволю­ционисты могут рассматривать как гомологичные и все же эти глаза в обоих случаях совершен­но определенно обусловлены разными генами.

Это не изолированный слу­чай. За многие годы таких при­меров выявилось много. Невоз­можно отрицать того что кон­цепция гомологии в терминах одинаковых генов передавае­мых от общего предка развали­лась. Это относится также и к знаменитому примеру передней конечности позвоночных. По­смотрим на ген управлявший развитием этого первоначально­го анцестрального позвоночного. Если угодно посредством мута­ции можно хоть миллион раз изменить этот ген! Но это никогда не вызовет изменения пе­редней конечности в ласт тюле­ня или же в руку человека по­скольку эти органы управляются другими генами!

В течение последних семи­десяти лет ученые утверждали что изучение генетики подтвер­ждает эволюционную теорию. Мы рассмотрели возражения против этого утверждения. Мы поняли во-первых что класси­ческий эксперимент Менделя показал что новые признаки не приобретаются популяцией а передаются непосредственно от родителей ребенку в виде генов. Таким образом таких измене­ний за счет которых могла бы осуществляться эволюция не происходит. Далее мы увидели что выдвинутая эволюциониста­ми теория мутаций которая по их мнению должна снять это возражение сама по себе не адекватна задаче объяснения эволюции. Иначе говоря гене­тика не подтверждает эволюци­онную теорию.

Естественный отбор

Однако о правильности по­стулатов генетики должно быть сказано гораздо больше. Далекие от того чтобы поддержать эволюционную теорию исследо­вания последних семидесяти лет приводят к единственному вы­воду: эволюция происходить не могла и побеждает Библия. Рассмотрим теоретический слу­чай того что эволюционисты называют естественным отбо­ром а затем проследим за ним до логического вывода.

Представить себе популяцию морских птиц которые могут существовать в условиях одного из нескольких различных цве­тов. По мере увеличения этой популяции некоторые птицы ко­лонизируют соседний остров цвет которого темный. Белые и светло-серые птицы на этом ос­трове хорошо заметны хищни­кам которые их уничтожают. Выживают темные птицы кото­рые незаметны. Постепенно по­рода темных птиц развивается тогда как светлые гибнут.

Подобный же процесс про­исходит на другом соседнем ост­рове цвет которого на этот раз светлый и птицы на нем выжи­вают светлые. Таким образом за счет естественного отбора из первоначальной популяции раз­виваются две породы птиц. В конечном счете их можно рас­сматривать как новые виды.

Истощение генофонда

Эволюционисты утвержда­ют что эволюция происходит именно за счет процесса такого типа. Но что происходит с ге­нетической точки зрения? В первоначальной популяции су­ществовали гены определяющие черную темно-серую светло-се­рую и белую окраску. На чер­ном острове популяция утратила все гены кроме управляющих черной и темно-серой окраской поскольку гены светло-серой и белой окраски оказались утра­ченными за счет гибели светлых птиц. Таким образом естествен­ный 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 попу­ляция не приобретает новых ге­нов она никогда не может стать более сложной).

Поскольку такая новая по­пуляция темных птиц генетиче­ски беднее она более склонна к вымиранию. Незначительное изменение окружающей среды например посветление этого ос­трова будет способствовать ис­треблению этой породы хищни­ками.

Если бы такой процесс про­исходил в крупны масштабах можно было бы ожидать выми­рания многих видов и именно это  демонстрирует  история. Иными словами естественный отбор определяет тенденцию в направлении к генетической смерти а не в направлении раз­вития новых видов.

Мы видим что процесс ес­тественного отбора приводит к новым разновидностям живых существ гораздо более бедных генами в сравнении с ранней популяцией из которой они раз­вились. С эволюционистской точки зрения это означает что амебоподобные существа из ко­торых все мы эволюционирова­ли должны были обладать бес­конечно более богатым и разно­образным генофондом чем наш собственный! Это совершенно смехотворно. С истинно научной точки зрения в прошлом дол­жны были существовать группы животных обладавшие богатым разнообразием признаков и из которых образовались те более специализированные типы ка­кие 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 естествен­ного отбора мы видим не сред­ство за счет которого происхо­дила эволюция а великую муд­рость   и   милость   Бога. Вспомним что климат в кото­ром мы живем на Земле в на­стоящее время совсем не тот который преобладал во времена сотворения Земли. Всемирный Потоп времен Ноя вызвал гро­мадные изменения. В своей ве­ликой мудрости Бог сотворил людей и большинство живо­тных наделенными достаточной генетической  приспособляемо­стью для выживания в условиях этих крупных изменений. Неко­торые из них например дино­завры не смогли приспособить­ся и поэтому вымерли. Мы на­блюдаем в наши дни такие существа как тропические рыбы и полярные животные места обитания которых ограничены рамками узких климатических регионов. Несомненно что есте­ственный отбор обеспечил им возможность выживания из пер­воначальных сотворенных Богом популяций.

Таким образом процесс ес­тественного отбора оперирует факторами уже присутствую­щими в популяции. Например темная разновидность пяденицы березовой существовала еще до того как в результате естест­венного отбора она превратилась в самую обычную муху. Бог со­творил нас с намного большими потенциальными возможностя­ми чем требовалось вначале. Адам по-видимому обладал ге­нетическим потенциалом доста­точным для всех живущих те­перь 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)