Смешивание наследования - Blending inheritance

Цветы сойдутся к единой окраске за несколько поколений, если наследство объединили характеристики двух родителей.

Смешивание наследования является устаревшая теория в биология с 19 века. Теоретически потомство наследует любая характеристика как среднее значение этой характеристики у родителей. Например, скрещивание красной разновидности цветка с белой разновидностью той же разновидности. виды даст потомство с розовыми цветками.

Чарльз Дарвин теория наследования пангенезис с вкладом в яйцеклетку или сперму от каждой части тела, подразумевает смешанное наследование. Его уверенность в этом механизме привела Флиминг Дженкин атаковать теорию Дарвина естественный отбор на том основании, что смешанное наследование усреднит любую новую полезную характеристику до того, как отбор успеет подействовать.

Наследование смешивания было отвергнуто с общим принятием твердых частиц Менделирующее наследование во время развития современных генетика после 1900 г.

История

Схема Чарльз Дарвин Теория пангенезиса. Каждая часть тела испускает крошечные частицы, геммулы, которые переходят на гонады и внести свой вклад в оплодотворение яйцеклетки и, следовательно, в следующее поколение. Теория предполагала, что изменения в организме в течение жизни организма будут унаследованы, как предложено в Ламаркизм, и это наследство будет смешиваться.

Пангенезис Дарвина

Чарльз Дарвин разработал свою теорию эволюция от естественный отбор на основе понимания единообразные процессы в геология, действуя в течение очень длительных периодов времени на наследственные изменения в популяциях. Одним из таких процессов была конкуренция за ресурсы, поскольку Томас Мальтус указал, что привело к борьбе за выживание и размножение. Поскольку у некоторых особей случайно были бы черты, позволяющие им оставить больше потомства, эти черты имели бы тенденцию к увеличению в популяции. Дарвин собрал множество доказательств, чтобы показать, что вариации имели место и что искусственный отбор разведение животных и растений вызвало изменения. Все это требовало надежного механизма наследство.[1]

Пангенезис была попыткой Дарвина предоставить такой механизм наследования. Идея заключалась в том, что каждая часть родительского тела испускала крошечные частицы, называемые геммулы, которые мигрировали через тело, чтобы внести свой вклад в гаметы, их яйца или сперму. Теория была интуитивно понятной, поскольку характеристики всех частей тела, такие как форма носа, ширина плеч и длина ног, унаследованы как от отца, так и от матери. Однако у него были серьезные недостатки. Во-первых, многие характеристики могут измениться в течение жизни человека и зависят от окружающей среды: кузнецы могут развить сильные мышцы рук во время своей работы, поэтому геммулы этих мышц должны нести эту приобретенную характеристику. Это подразумевает Ламаркиан наследование приобретенных характеристик. Во-вторых, тот факт, что геммулы должны были смешиваться вместе на оплодотворение подразумевает смешанное наследование, а именно, что все потомство будет промежуточным между отцом и матерью по всем характеристикам. Это прямо противоречит наблюдаемым фактам наследования, не в последнюю очередь то, что дети обычно либо мужчины, либо женщины, а не все. интерсекс и что такие черты, как цвет цветков, часто появляются снова после поколения, даже когда кажется, что они исчезают при скрещивании двух сортов.[1][2][3] Дарвин знал об обоих этих возражениях и, соответственно, сильно сомневался в смешанном наследовании, о чем свидетельствует его личная переписка. В письме к T.H. Хаксли от 12 ноября 1857 года Дарвин писал:

В последнее время я был склонен очень грубо и невнятно предположить, что размножение путем истинного оплодотворения окажется своего рода смесью, а не истинным слиянием двух отдельных особей или, скорее, бесчисленных особей, поскольку у каждого родителя есть свои родители. предки: - Ни с какой другой точки зрения я не могу понять, каким образом скрещенные формы в столь значительной степени восходят к родовым формам ».[4]

Смешивание наследования приводит к усреднению каждой характеристики, что, как считает инженер, Флиминг Дженкин отметил, сделал бы естественный отбор невозможным, если бы смешение было механизмом наследования.[1][5][6]

В письме к Альфред Уоллес от 6 февраля 1866 г. Дарвин упомянул о проведении экспериментов по гибридизации с растениями гороха, мало чем отличающихся от экспериментов, проведенных Грегор Мендель, и как он получает сегрегация (несмешанные) разновидности, эффективно опровергая его теорию пангенезиса смешением:

Я не думаю, что вы понимаете, что я имею в виду под запретом смешивания определенных сортов. Это не относится к плодородию; экземпляр объясню. Я скрестил Нарисованную Леди и Пурпур сладкий горошек, которые представляют собой разновидности очень разного цвета, и даже из одного стручка обе разновидности являются совершенными, но не промежуточными. Что-то в этом роде должно происходить, по крайней мере, с вашими бабочками и тремя формами Lythrum; хотя на вид эти случаи так прекрасны. Я не знаю, что они на самом деле больше, чем каждая женщина в мире, производя различное потомство мужского и женского пола ...[7]

Смешанное наследование также явно несовместимо с дарвиновской теорией эволюции путем естественного отбора. Инженер Флиминг Дженкин использовал это для атаки на естественный отбор в своем обзоре книги Дарвина 1867 г. О происхождении видов. Дженкин правильно заметил, что если бы наследование происходило путем смешения, любая полезная черта, которая могла бы возникнуть в родословной, «растворилась бы» задолго до того, как естественный отбор успел сработать.[1][5][6] Эволюционный биолог Ричард Докинз прокомментировал, что смешанное наследование было заведомо неправильным, так как предполагало, что каждое поколение будет более однородным, чем предыдущее, и что Дарвин должен был сказать это Дженкину. Проблема заключалась не в естественном отборе, а в смешивании, и, с точки зрения Докинза, Дарвину следовало согласиться с утверждением, что механизм наследования неизвестен, но определенно не является смешением.[1]

Замена по менделевскому наследованию

А Площадь Пеннета для одного из экспериментов с горохом Менделя - самоопыления поколения F1, показывает, что наследование частицы, а не смешивание.

Наследование смешивания было отклонено в результате повсеместного признания после его смерти Грегор Мендель теория наследование частиц, который он представил в Эксперименты по гибридизации растений (1865).[8][9] В 1892 г. Август Вайсманн изложил идею наследственного материала, который он назвал зародышевая плазма, ограничены гонадами и независимы от остального тела ( сома ). По мнению Вейсмана, зародышевая плазма формирует тело, но тело не влияет на зародышевую плазму, за исключением косвенного воздействия естественного отбора. Это противоречило как пангенезису Дарвина, так и наследованию по Ламарку.[10][11] Работа Менделя была открыта заново в 1900 году генетиком. Уго де Врис и другие, вскоре подтвержденные в том же году экспериментами Уильям Бейтсон.[12] Менделирующее наследование с сегрегацией частиц аллели стал пониматься как объяснение как дискретных, так и непрерывно изменяющихся характеристик.[13][14][а]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ Смешанное наследование иногда ошибочно отождествлялось с непрерывным наследованием, за которое выступали биометристы в начале 20 века. Между ними и ранними менделевцами действительно были разногласия, но они не касались смешения.[15]

использованная литература

  1. ^ а б c d е Докинз, Ричард (8 февраля 2003 г.). «Ранний расцвет генетики». Хранитель.
  2. ^ Холтерхофф, Кейт (2014). «История и принятие гипотезы Чарльза Дарвина о пангенезисе». Журнал истории биологии. 47 (4): 661–695. Дои:10.1007 / s10739-014-9377-0. PMID  24570302.
  3. ^ Дарвин, Чарльз (1868). Изменения животных и растений при одомашнивании. Лондон: Джон Мюррей. ISBN  1-4191-8660-4.
  4. ^ Заочный проект Дарвина, Письмо № 2166 - Дарвин К. Р. Хаксли Т. Х. от 12 ноября 1857 г.
  5. ^ а б Боулер 1983, стр. 23–26, 196–253.
  6. ^ а б Ларсон 2004 С. 105–129.
  7. ^ Проект корреспонденции Дарвина, письмо № 4989 - Дарвин К. Уоллесу А. Р. от ​​6 февраля 1866 г.
  8. ^ Мендель, Дж. Г. (1866). "Versuche über Pflanzenhybriden". Verhandlungen des Naturforschenden Vereines в Брюнне. 4 (1865): 3–47.
  9. ^ Druery, C.T .; Бейтсон, Уильям (1901). «Эксперименты по гибридизации растений» (PDF). Журнал Королевского садоводческого общества. 26: 1–32.
  10. ^ Вейсманн, август (1892). Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung. Йена: Фишер.
  11. ^ Боулер 1989 С. 247–253, 257.
  12. ^ Эмброуз, Майк. «Горох Менделя». Норидж, Великобритания: Отдел по ресурсам зародышевой плазмы, Центр Джона Иннеса. Архивировано из оригинал 14 июня 2016 г.. Получено 13 декабря 2017.
  13. ^ Ларсон 2004 С. 157–166, 221–243.
  14. ^ Боулер 1989 С. 275–276.
  15. ^ Портер, Теодор М. (2014). «Любопытный случай смешения наследования». Исследования по истории и философии науки Часть C: Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук. 46: 125–132. Дои:10.1016 / j.shpsc.2014.02.003.

Источники