Что происходит с информацией в живых системах

Теперь давайте обсудим, что случается с генетической информацией в природных условиях и во время искусственного отбора. Это обобщенно представлено в Таблице 1.

Табл. 1 Что происходит с информацией в живых системах.

Мы уже рассмотрели, как уменьшается генетическая информация вследствие изоляции, естественного отбора и селекции. Но мы, как и прежде, наблюдаем в природе огромное разнообразие. Откуда оно? Ответ состоит в том, что оно возникает в результате смешиваниясуществующего разнообразия. В Таблице 1 перечислены действующие механизмы. Как выбор партнера, зачастую случайно определяемый ветром или насекомыми, разносящими пыльцу, так и мейоз диплоидного ядра, включая обмен частями генетического материала, унаследованного от обоих родителей (кросинговер), ведет к колоссальному разнообразию в природе.

Начнем наши рассуждения лишь с двух гетерозиготных особей, и только по трем генам. Вместе взятые, они несут по четыре аллели каждого рассматриваемого гена (A, B и C).

Рис. 10 Генетическое разнообразие, получаемое от двух гетерозиготных особей.

В первом поколении каждая из 8 гамет (2x2x2) одного родителя может встретить любую из 8 гамет другого – что дает 64 возможных варианта. Если родители способны к самооплодотворению (как некоторые растения), то уже в первом поколении каждая из 16 возможных гамет может встретить любой другой, давая 136 возможных варианта (из 256 комбинаций 16 будут гомозиготными, а из оставшихся 240 уникальными будут только 120).

В следующих поколениях смогут появиться гаметы со всеми возможными комбинациями четырех аллелей A, B и C, то есть будет (4x4x4)=64 варианта гамет. Встретившись, они могут дать 2080 диплоидных вариантов.

Вышеприведенные подсчеты учитывают только три гена и только 4 аллели каждого из них. Фактически же, тысячи генов единственной гетерозиготной пары дают практически бесконечное число вариаций. Поэтому нет ничего удивительного в огромном разнообразии в природе. Природа без особых проблем развивает разнообразие. Половое размножение, вероятность комбинации разных вариантов (панмиксия), случающийся иногда перенос генов между видами (интрогрессия) путем гибридизации или генной инженерии (природной или искусственной - ГМО), слияние различных популяций из-за расширения ареалов или переноса биологического материала людьми – все это поддерживает выдающееся биологическое разнообразие в природе. У нас есть большой запас, из которого мы можем выбирать.

Нам необязательно упоминать мутации, чтобы объяснить природное разнообразие, но все-таки давайте их обсудим.