Многие обусловленные мутации могут возникать в результате влияния на организм факторов внешней среды (мутагенов), таких, как:
• Рентгеновские лучи. Вызывают нарушения в цепочках ДНК, что приводит к перестановкам (блоковые мутации) и удалению фрагментов.
• Ультрафиолетовые лучи. Вызывают точковые мутации, включая замену оснований, вставки и удаление.
•Химические вещества. Включают:
— аналоги оснований, которые подставляются вместо нормальных оснований при синтезе ДНК, что приводит к ошибочному спариванию;
— реактивы, которые добавляют в химические группы или удаляют их из нормальных оснований, что приводит к ошибочному спариванию во время репликации ДНК (например, бензол, формалин, четыреххлористый углерод).
Гены мутируют с определенной частотой, которая зависит от вида генов — некоторые из них обладают весьма высокой частотой спонтанной мутации. Большинство мутаций происходит в соматических клетках (клетках тела) и не наследуется. Те мутации, что совершаются в половых клетках, могут наследоваться.
См. также статью «Мутагены».
НАПРАВЛЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ
Против теории эволюции Дарвина было выдвинуто несколько возражений, в том числе и то, что концепция изменчивости признаков и естественного отбора не объясняет, почему некоторые организмы эволюционировали в определенном направлении, как если бы их развитие было каким-то образом направлено ко вполне определенной цели.
Представление о том, что в своем развитии организмы преследуют какую — то цель, не ново. В теорию Ламарка входило предположение о том, что все организмы обладают стремлением к усовершенствованию. Но оно было отвергнуто Дарвином при работе над первым изданием «Происхождения видов». Позже высказывались соображения, что эволюция некоторых животных, например лошадей (в направлении увеличения роста и сокращения количества пальцев), была каким-то образом предопределена заранее. Стремление родственных групп организмов развиваться в одном и том же направлении, независимо от естественного отбора, следует считать основным положением в теории ортогенеза. Поскольку эта теория предполагает, что эволюция происходит независимо от естественных законов, ее нельзя проверить экспериментально. Таким образом, теория ортогенеза противостоит общепринятой теории эволюции, неодарвинизму.
Однако некоторые положения ортогенеза пришлись по душе креационистам, которые нашли в них подтверждение своим идеям о надзоре Творца над своим творением и о наличии Божественного плана. Популярности теории ортогенеза в постдарвиновскую Викторианскую эпоху способствовал недостаток окаменелостей, подтверждающих теорию эволюции. Теперь нам известно, что почти все примеры прямонаправленной эволюции, в том числе и эволюция лошади, представляют собой более сложные, включающие адаптивную радиацию по нишам. Многие из боковых ветвей вскоре исчезли, но некоторые животные выжили и долгое время обитали в разных частях света. Как только появлялась особая вариация, шансы на развитие в том же направлении значительно увеличивались.
См. также статьи «Дарвинизм», «Ламарк Жан Батист», «Ламаркизм», «Естественный отбор», «Неодарвинизм».
НАУТИЛУС
Основной интерес, проявляемый биологами к наутилусу (Nautilus — кораблик), заключается в том, что это единственный ныне живущий представитель большой группы головоногих моллюсков с многокамерной раковиной (аммонитов), широко распространенных в раннекембрийский и позднемеловой периоды (475 миллионов лет назад). Этот период времени охватывает самую сложную и обширную стадию развития беспозвоночных. После долгой эпохи доминирования среди морских животных в мезозое (45–65 миллионов лет назад) их число неожиданно сократилось и ныне среди головоногих моллюсков можно назвать только осьминогов, кальмаров и каракатиц.
Аммониты названы по имени древнеегипетского бога Амона, изображавшегося с витыми рогами на голове. По прекрасно сохранившимся окаменелостям хорошо изучены тысячи их исчезнувших видов. Начиная с триасового периода (245 миллионов лет назад) быстро появлялись новые семейства, роды и виды. Их различают по форме и рисунку завитков, особенно по типу соединения витков раковины. Сегодня существует по крайней мере шесть видов наутилуса, обитающих на умеренных глубинах в юго-западной части Тихого океана. Наутилус плавает преимущественно ночью, используя принцип реактивного движения. Несмотря на то что раковина по сравнению с телом моллюска довольно тяжела, ее поддерживает газ в пустых камерах. Из-за того что центр плавучести располагается ниже центра тяжести, тело наутилуса всегда направлено вниз, подобно тому, как корзина воздушного шара всегда находится ниже самого воздушного шара.