Мутации

Латинское слово "мутатио" (изменение) впервые в качестве биологического термина употребил голландский ботаник Де Фриз в 1901 году в своем труде "Мутационная теория". Согласно этой "теории" новые виды возникают внезапно, без переходов. Новые формы появляются сбоку главного ствола в результате "видообразовательных" мутаций.

Мутации могут быть двоякого рода: или прогрессивные, когда речь идет о появлении новых признаков, или регрессивные, когда исчезают существующие признаки. Отбор не приводит к возникновению новых признаков, благодаря естественному отбору виды не возникают, а исчезают. Единственным источником видообразования есть мутационная изменчивость. Мутации происходят во всех возможных направлениях. Способность к мутациям наступает периодически.

Дарвину были известны многочисленные примеры изменений различных признаков, которые наследуются в последующих поколениях. Растениеводы до Дарвина называли их "спорты". Дарвин употреблял этот термин, а также такие термины, как "почечные вариации", "произвольные вариации". Гениальный натуралист, исходя из известных ему фактов, сделал вывод, "что природа условий имеет в каждом данном изменении меньшее значение, чем природа самого организма".

Де Фриз называл мутациями и мутантами новые формы, возникающие внезапно. Позже этот термин стали применять только к изменению признака, передающегося по наследству В начале XX века мутации казались исследователям чем-то однородным по своей природе. Сейчас установлено, что под этим термином скрывается очень сложная смесь явлений (генные, хромосомные, геномные мутации).

Мутации — элементарный материал для эволюции

При генной (точечной) мутации появляется измененный ген. При хромосомной мутации изменяется генное окружение гена, а при дупликации появляется дубль существующего гена. При геномной мутации изменяется доза генов в генотипе.

Мутации делают возможным изменение старого гена и появление новых генов. Вновь возникшие мутации могут затрагивать любые признаки организма и вызывать любую степень их изменения. Мутации, как правило, вредные, т. к. они нарушают существующий обмен веществ, генетический гомсостаз организма, скоррелированность развития организма, существующий признак, существующую адаптацию, существующую приспособленность организма. Но вред, причиняемый мутациями, зависит от конкретных внешних условий. Так, мутация, вызвавшая индустриальный меланизм у березовой пяденицы, полезна в загрязненных копотью лесах и вредна в светлых — незагрязненных лесах. У животных крупные мутации резко снижают жизнеспособность особи. А у растений крупные мутации делают мутанта не только жизнеспособным, но даже превосходящим исходную форму в некоторых отношениях.

У прокариот и гаплоидных организмов эукариот мутации тут же реализуются в фенотипе. Иное дело у диплоидных эукариот. У них от мутации до изменений в фенотипе довольно длинный путь, растянутый через много поколений. Если обладатель вновь возникшей мутации не погибнет до размножения (очень многие мутации детальны) и даст размножающееся потомство, возникшая мутация будет "размножаться" при скрещивании с немутантами. Вначале мутация будет распространяться в рецессивном состоянии (многие мутации рецессивны). Когда концентрация мутантного гена станет высокой (через много поколений) в генофонде, появятся особи, имеющие мутантный ген в гомозиготном состоянии, а значит, проявившийся внешне — фенотипически. Только теперь мутантный ген подвергнется "оценке" естественным отбором, который "работает" с фенотипами. Отбор и определит судьбу мутанта.

Основы современного понимания значения мутаций в эволюции заложены в 20-х годах XX столетия С. С. Четвериковым, Д. Б. С. Холдейном, Р. Фишером, С. Райтом.