"Своими словами" - Эпигенетический процесс
Один из древних аргументов против эволюционной теории - "нельзя перепрыгнуть пропасть в два прыжка" - часто иллюстрируют на примере птиц.
Чтобы у предков летающих птиц образовались необходимые для полёта конечности, мускулатура, структура костей и пр., требуются многочисленные изменения в геноме. Однако такие изменения не могут накапливаться "эволюционно", по одному, так как каждое из них по отдельности неблагоприятно для текущей функции организма (недокрылья вместо ног не позволят организму ни летать, ни бегать так же быстро, как раньше). Естественный отбор будет выпиливать организмы с лишними генами, не позволяя им накапливаться. Следовательно, чтобы появились птицы, нужна однократная мутация поистине чудовищных размеров, за одну попытку образующая все гены летающего организма. А это весьма маловероятно.
Такого рода научные рассуждения часто приводятся креационистами и прочими развешивателями лапши по ушам. Но дьявол, как известно, кроется в мелочах: всякую науку, и генетику в том числе, нужно не учить, а изучать.
Дело в том, что строение, физиология и поведение организма определяются не только генетическим материалом (внутренние регуляторы), но и условиями среды, в которой происходит его развитие (внешние регуляторы). Естественный отбор обычно способствует повышению роли внутренних и снижению роли внешних регуляторов развития организма. Это значит, что геном постепенно меняется таким образом, чтобы обеспечивать реализацию "нормального" организма со всё большей и большей вероятностью. Развитие становится всё более помехоустойчивым.
С другой стороны, неблагоприятные факторы внешней среды оказывают воздействие, во многом похожее на влияние вредной мутации - например, сворачивают белки в ненормальные трёхмерные конфигурации.
Некоторые из механизмов, реализующих помехоустойчивость от факторов внешней среды, успешно справляются и с мутациями, пытающимися нарушить нормальный ход развития: например, мутантные белки могут нормально функционировать в организме, если специализированные белки-шапероны "насильно" придадут им правильную конфигурацию. За счёт этих механизмов помехоустойчивости может происходить накапливание вредных и нейтральных мутаций, не влияющее на приспосабливаемость.
Когда же эти мутации, поодиночке или в комплексе, могут реализоваться? Это происходит при резкой смене внешних условий, дестабилизирующей онтогенез и автоматически приводящей к появлению разнообразных аномальных фенотипов (реализуются доселе скрытые альтернативные пути развития). Тогда, если какие-то из аномальных фенотипов окажутся «удачными» (адаптивными в новых условиях), отбор в дальнейшем будет закреплять такие мутации. В результате аномалия станет новой нормой.
Подытоживая: для повышения выживаемости вида генотип фиксирует механизмы помехоустойчивости, не позволяющие вредным мутациям реализовываться. Это позволяет накапливать генетический мусор без снижения приспосабливаемости. При изменении внешних условий мусор разблокируется, позволяя реализоваться альтернативным путям развития. Мусора может быть достаточно для развития новой функции, например полёта. Если эта функция повысит приспосабливаемость, она закрепится в геноме.
Спасибо за внимание.
Чтобы у предков летающих птиц образовались необходимые для полёта конечности, мускулатура, структура костей и пр., требуются многочисленные изменения в геноме. Однако такие изменения не могут накапливаться "эволюционно", по одному, так как каждое из них по отдельности неблагоприятно для текущей функции организма (недокрылья вместо ног не позволят организму ни летать, ни бегать так же быстро, как раньше). Естественный отбор будет выпиливать организмы с лишними генами, не позволяя им накапливаться. Следовательно, чтобы появились птицы, нужна однократная мутация поистине чудовищных размеров, за одну попытку образующая все гены летающего организма. А это весьма маловероятно.
Такого рода научные рассуждения часто приводятся креационистами и прочими развешивателями лапши по ушам. Но дьявол, как известно, кроется в мелочах: всякую науку, и генетику в том числе, нужно не учить, а изучать.
Дело в том, что строение, физиология и поведение организма определяются не только генетическим материалом (внутренние регуляторы), но и условиями среды, в которой происходит его развитие (внешние регуляторы). Естественный отбор обычно способствует повышению роли внутренних и снижению роли внешних регуляторов развития организма. Это значит, что геном постепенно меняется таким образом, чтобы обеспечивать реализацию "нормального" организма со всё большей и большей вероятностью. Развитие становится всё более помехоустойчивым.
С другой стороны, неблагоприятные факторы внешней среды оказывают воздействие, во многом похожее на влияние вредной мутации - например, сворачивают белки в ненормальные трёхмерные конфигурации.
Некоторые из механизмов, реализующих помехоустойчивость от факторов внешней среды, успешно справляются и с мутациями, пытающимися нарушить нормальный ход развития: например, мутантные белки могут нормально функционировать в организме, если специализированные белки-шапероны "насильно" придадут им правильную конфигурацию. За счёт этих механизмов помехоустойчивости может происходить накапливание вредных и нейтральных мутаций, не влияющее на приспосабливаемость.
Когда же эти мутации, поодиночке или в комплексе, могут реализоваться? Это происходит при резкой смене внешних условий, дестабилизирующей онтогенез и автоматически приводящей к появлению разнообразных аномальных фенотипов (реализуются доселе скрытые альтернативные пути развития). Тогда, если какие-то из аномальных фенотипов окажутся «удачными» (адаптивными в новых условиях), отбор в дальнейшем будет закреплять такие мутации. В результате аномалия станет новой нормой.
Подытоживая: для повышения выживаемости вида генотип фиксирует механизмы помехоустойчивости, не позволяющие вредным мутациям реализовываться. Это позволяет накапливать генетический мусор без снижения приспосабливаемости. При изменении внешних условий мусор разблокируется, позволяя реализоваться альтернативным путям развития. Мусора может быть достаточно для развития новой функции, например полёта. Если эта функция повысит приспосабливаемость, она закрепится в геноме.
Спасибо за внимание.