39. Генетична структура популяцій, адаптація і еволюція.

Адаптація в біології — анатомічна структура, фізіологічний процес, або реакція в поведінці організму, яка розвинулась за деякий проміжок часу в процесі еволюції таким чином, що стала підвищувати довготривалий репродуктивний успіх даного організму.

Адаптації можуть бути структурними, фізіологічними, або адаптаціями поведінки. Структурні адаптації — це спеціальні частини організму, що допомагають йому виживати в природних умовах. Наприклад, такими адаптаціями можуть бути колір шкіри, форма тіла, або видозміни покривів.

Адаптації поведінки — це видозміни поведінкових реакцій організму у відповідь на зміни в оточуючому середовищі. Наприклад, це можуть бути умовні або безумовні рефлекси.

Фізіологічні адаптації — це системи всередині організму, що дозволяють виконувати деякі біохімічні або фізіологічні процеси — секрецію отрути, підтримання температури тіла, нейтралізацію токсинів при травленні і т. ін.

Біологічна еволюція - природний процес розвитку живої природи, що супроводжується зміною генетичного складу популяцій, формуванням адаптацій, видоутворенням і вимиранням видів, перетворенням екосистем і біосфери в цілому.

Існує кілька еволюційних теорій, що пояснюють механізми, що лежать в основі еволюційних процесів. У даний момент найбільш загальноприйнятою є синтетична теорія еволюції (СТЕ), що є синтезом класичного дарвінізму і популяційної генетики. СТЕ дозволяє пояснити зв'язок матеріалу еволюції (генетичні мутації) і механізму еволюції (природний відбір). В рамках СТЕ еволюція визначається як процес зміни частот алелей генів в популяціях організмів протягом часу, що перевищує тривалість життя одного покоління .

Чарльз Дарвін першим сформулював теорію еволюції шляхом природного відбору. Еволюція шляхом природного відбору - це процес, який випливає з трьох фактів про популяціях: 1) народжується більше потомства, ніж може вижити; 2) у різних організмів різні риси, що призводить до відмінностей в виживаності та ймовірності залишити потомство; 3) ці риси - успадковані. Ці умови призводять до появи внутрішньовидової конкуренції і виборчої елімінації найменш пристосованих до середовища особин, що веде до збільшення в наступному поколінні частки особин, риси яких сприяють виживанню і розмноженню в цьому середовищі. Природний відбір - єдина відома причина адаптацій, але не єдина причина еволюції. До числа неадаптивних причин відносяться генетичний дрейф, потік генів і мутації.

40. Близько родинні шлюби.

Насправді споріднений шлюб, якому навіть придумали хльостке і жорстке найменування "інцест" (кровозмішення) - явище по-своєму поширене.

Навіть у сучасному християнському світі, де родинні шлюби законодавчо і церковно заборонені, реєструється 1,5% інцестних спілок, в основному на відокремлених островах, у важкодоступних гірських районах і серед сектантів.

Родинні шлюби небезпечні тільки одним: виродженням.

Справа в тому, що в генотипі кожного з нас обов'язково є так звані "поламані" гени - якісь патології, що накопичуються століттями і передаються у спадок.

Причини ізоляції людських популяцій

• Географічна. Генетично віддається захворювання: глухонімота, альбінізм, шизофренія, олігофренія, ахроматопсія.

• Етнічна. У Панамі є ізольована популяція, де виник альбінізм. Раніше альбіноса було заборонено вступати в шлюб і мати дітей, але зараз майже в кожній сім'ї є альбіноси. Жителі популяції отримали назву «Діти місяця».

• Релігійна. У США налічується 8 тис. осіб, які входять в секту менонітів - дуже маленькі карлики із зайвими пальцями.

Великомасштабні дослідження свідчать, що близькоспоріднені шлюби призводять до підвищення патології у потомства в кілька разів - це так звана інбредних депресія, тобто зниження більшості імунних показників, невисока плодючість, укорочений життєвий цикл і патології.

Клінічні прояви хвороби можуть значно варіювати залежно від експресивності і пенетрантності генів.

Експресивність - ступінь фенотипової вираженості мутантного гена. Наприклад, у 100 осіб з однаковим геном - носієм глухонімоти, ступінь глухоти різна.

Пенетрантность - частота прояву гена серед його носіїв. Наприклад, отосклероз. А - патологія, а - норма. При генотипі АА - майже абсолютна глухота. Пенетрантность = 30%, тобто на сто чоловік з генотипом Аа, отосклероз проявиться у 30, інші будуть нормальними.

Межі варіювання пенетрантності експресивності від 0 до 100%. Якщо ознака володіє 100% пенетрантністю і 100% експресивністю, то у всіх осіб патологія проявитися фенотипічно і максимально. Експресивність і пенетрантність сильно залежать від умов зовнішнього середовища, якщо тільки вони не 100%.