Dziedziczenie mieszane
Mieszanie dziedziczenia jest przestarzałą teorią biologii z XIX wieku . Teoria głosi, że potomstwo dziedziczy dowolną cechę jako średnią wartości tej cechy przez rodziców. Jako przykład tego, skrzyżowanie odmiany o czerwonych kwiatach z białą odmianą tego samego gatunku dałoby potomstwo o różowych kwiatach.
Teoria Karola Darwina dotycząca dziedziczenia przez pangenezę , z udziałem komórek jajowych lub plemników z każdej części ciała, zakładała dziedziczenie mieszane. Jego poleganie na tym mechanizmie skłoniło Fleeminga Jenkina do zaatakowania teorii doboru naturalnego Darwina na tej podstawie, że mieszanie dziedziczenia uśredniłoby każdą nową korzystną cechę, zanim selekcja zdążyła zadziałać.
Dziedziczenie mieszane zostało odrzucone wraz z ogólną akceptacją dziedziczenia cząstek stałych podczas rozwoju współczesnej genetyki , po około 1900 roku.
Historia
Pangeneza Darwina
Karol Darwin rozwinął swoją teorię ewolucji przez dobór naturalny na podstawie zrozumienia jednolitych procesów w geologii , działających w bardzo długich okresach czasu na dziedziczne zróżnicowanie w populacjach. Jednym z tych procesów była rywalizacja o zasoby, jak wskazał Thomas Malthus , prowadząca do walki o przetrwanie i reprodukcję. Ponieważ niektóre osobniki przypadkowo miałyby cechy, które pozwoliły im pozostawić więcej potomstwa, cechy te miałyby tendencję do wzrostu w populacji. Darwin zebrał wiele dowodów, aby wykazać, że nastąpiła zmienność i że sztuczna selekcja poprzez hodowlę zwierząt i roślin spowodowała zmiany. Wszystko to wymagało niezawodnego mechanizmu dziedziczenia .
Pangenesis była próbą Darwina zapewnienia takiego mechanizmu dziedziczenia. Pomysł polegał na tym, że każda część ciała rodzica emitowała maleńkie cząsteczki zwane klejnotami , które migrowały przez ciało, przyczyniając się do powstawania gamet tego rodzica , ich komórek jajowych lub plemników. Teoria miała intuicyjny urok, ponieważ cechy wszystkich części ciała, takie jak kształt nosa, szerokość ramion i długość nóg, są dziedziczone zarówno po ojcu, jak i po matce. Miał jednak kilka poważnych słabości. Po pierwsze, wiele cech może się zmienić w ciągu życia jednostki i ma na nie wpływ środowisko: kowale mogą rozwinąć silne mięśnie ramion podczas swojej pracy, więc klejnoty z tych mięśni powinny nosić tę nabytą cechę. Oznacza to lamarckowskie dziedziczenie cech nabytych . Po drugie, fakt, że klejnoty miały mieszać się razem podczas zapłodnienia , implikuje mieszanie dziedziczenia, a mianowicie, że wszystkie potomstwo byłoby pośrednie między ojcem a matką we wszystkich cechach. Jest to bezpośrednio sprzeczne z zaobserwowanymi faktami dotyczącymi dziedziczenia, w szczególności z tym, że dzieci są zazwyczaj płci męskiej lub żeńskiej, a nie wszystkie są interpłciowe , oraz że cechy takie jak kolor kwiatów często pojawiają się ponownie po pokoleniu, nawet jeśli wydają się zanikać po skrzyżowaniu dwóch odmian . Darwin był świadomy obu tych obiekcji iw związku z tym miał poważne wątpliwości co do mieszania dziedziczenia, o czym świadczy jego prywatna korespondencja. W liście do TH Huxleya , datowanym na 12 listopada 1857, Darwin napisał:
Ostatnio byłem skłonny spekulować bardzo prymitywnie i niewyraźnie, że rozmnażanie przez prawdziwe zapłodnienie okaże się rodzajem mieszanki, a nie prawdziwej fuzji dwóch różnych osobników, a raczej niezliczonych osobników, ponieważ każdy rodzic ma swoich rodziców i przodkowie: - Nie mogę zrozumieć w żaden inny sposób, w jaki skrzyżowane formy wracają w tak dużym stopniu do form przodków.
W liście do Alfreda Wallace'a , datowanym na 6 lutego 1866, Darwin wspomniał o przeprowadzeniu eksperymentów z hybrydyzacją roślin grochu, podobnie jak Gregor Mendel , i podobnie jak on uzyskując segregujące (niemieszane) odmiany, skutecznie obalając jego teorię pangenezy z mieszaniem:
Myślę, że nie rozumiesz, co mam na myśli, mówiąc o niemieszaniu niektórych odmian. Nie odnosi się do płodności; przykład wyjaśnię. Skrzyżowałem groszek Painted Lady i Purple , które są bardzo różnie ubarwionymi odmianami, i nawet z tego samego strąka uzyskałem obie odmiany doskonałe, ale nie pośrednie. Myślę, że coś takiego musi się wydarzyć przynajmniej z twoimi motylami i trzema formami Lythrum ; chociaż te przypadki wyglądają tak cudownie. Nie wiem, czy są one bardziej niż każda samica na świecie, dająca odrębne męskie i żeńskie potomstwo…
Mieszane dziedziczenie było również wyraźnie niezgodne z teorią ewolucji Darwina na drodze doboru naturalnego. Inżynier Fleeming Jenkin wykorzystał to do zaatakowania doboru naturalnego w swojej recenzji Darwina O powstawaniu gatunków z 1867 roku . Jenkin słusznie zauważył, że gdyby dziedziczenie odbywało się przez mieszanie, każda korzystna cecha, która mogłaby pojawić się w linii, „zniknęłaby” na długo przed tym, zanim dobór naturalny miałby czas zadziałać. Biolog ewolucyjny Richard Dawkins skomentował, że mieszanie dziedziczenia było wyraźnie złe, ponieważ sugerowało, że każde pokolenie będzie bardziej jednolite niż poprzednie, i że Darwin powinien był powiedzieć to samo Jenkinowi. Problem nie leżał w doborze naturalnym, ale w mieszaniu się, a zdaniem Dawkinsa Darwin powinien był zadowolić się stwierdzeniem, że mechanizm dziedziczenia jest nieznany, ale z pewnością nie mieszanie się.
Zastąpienie przez dziedziczenie mendlowskie
Dziedziczenie mieszane zostało odrzucone przez ostateczną powszechną akceptację, po jego śmierci, teorii dziedziczenia cząstek stałych Gregora Mendla , którą przedstawił w Experiments on Plant Hybridization (1865). W 1892 roku August Weismann przedstawił ideę dziedzicznego materiału, który nazwał plazmą zarodkową , ograniczonego do gonad i niezależnego od reszty ciała (soma ) . Zdaniem Weismanna plazma zarodkowa utworzyła ciało, ale ciało nie wpłynęło na plazmę zarodkową, z wyjątkiem pośredniego doboru naturalnego. Było to sprzeczne zarówno z pangenezą Darwina, jak i dziedziczeniem lamarckowskim. Praca Mendla została ponownie odkryta w 1900 roku przez genetyka Hugo de Vriesa i innych, co wkrótce zostało potwierdzone w tym samym roku przez eksperymenty Williama Batesona . Dziedziczenie mendlowskie z segregującymi, cząsteczkowymi allelami zaczęto rozumieć jako wyjaśnienie zarówno dyskretnych, jak i stale zmieniających się cech.
Zobacz też
Notatki
Źródła
- Melonik, Peter J. (1983). Zaćmienie darwinizmu: antydarwinowskie teorie ewolucyjne w dziesięcioleciach około 1900 roku . Wydawnictwo Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa . ISBN 978-0-8018-4391-4 .
- Melonik, Peter J. (1989). Evolution: The History of an Idea (wydanie drugie poprawione). Berkeley, Kalifornia: University of California Press . ISBN 978-0-520-06386-0 .
- Larson, Edward J. (2004). Ewolucja: niezwykła historia teorii naukowej . Nowoczesna biblioteka. ISBN 0-679-64288-9 .
