Οι μεταλλάξεις που συμβαίνουν φυσικά χωρίς να επηρεάζουν το σώμα διάφορων παραγόντων ονομάζονται αυθόρμητος. Κύριο χαρακτηριστικόεκδηλώσεις αυθόρμητων μεταλλάξεωνείναι ότι γενετικά κοντινά είδη και γένη χαρακτηρίζονται από την παρουσία παρόμοιων μορφών μεταβλητότητας. Το πρότυπο της παρουσίας ομόλογων σειρών στην κληρονομική μεταβλητότητα καθιερώθηκε από τον εξαιρετικό γενετιστή και κτηνοτρόφο, Ακαδημαϊκό N.I. Βαβίλοφ (1920). Βρήκε ότι ομόλογες σειρές υπάρχουν όχι μόνο σε επίπεδο ειδών και γένους στα φυτά, αλλά μπορούν επίσης να βρεθούν σε θηλαστικά και ανθρώπους.
Η ουσία του νόμου είναι ότι Γενετικά κοντινά γένη και είδη χαρακτηρίζονται από ομόλογες (παρόμοιες) σειρές σε κληρονομική μεταβλητότητα. Παρόμοια γονοτυπική μεταβλητότητα βασίζεται σε παρόμοιο γονότυπο σε στενά συγγενείς μορφές (δηλαδή, ένα σύνολο γονιδίων, η θέση τους σε ομόλογους τόπους). Επομένως, γνωρίζοντας τις μορφές μεταβλητότητας, για παράδειγμα, έναν αριθμό μεταλλάξεων σε είδη του ίδιου γένους, μπορεί κανείς να υποθέσει την παρουσία των ίδιων μεταλλάξεων σε άλλα είδη ενός δεδομένου γένους ή οικογένειας. Παρόμοιες μεταλλάξεις σε γενετικά συγγενικά είδη N.I. Ο Βαβίλοφ ονόμασε ομόλογες σειρές στην κληρονομική μεταβλητότητα. Παραδείγματα:
1) οι εκπρόσωποι της οικογένειας των δημητριακών έχουν παρόμοιο γονότυπο. Παρόμοιες μεταλλάξεις παρατηρούνται και στα γένη αυτής της οικογένειας (σίτος, σίκαλη, βρώμη κ.λπ.). Αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: γυμνό-κοκκισμένο, χωρίς σκοτάδι, κατάθεση, διαφορετική σύσταση και χρώμα κόκκου κ.λπ. Οι μορφές σιταριού, σίκαλης, βρώμης και ρυζιού χωρίς απέραντα είναι ιδιαίτερα κοινές.
2) παρόμοιες μεταλλάξεις συμβαίνουν σε ανθρώπους και θηλαστικά: κοντόδαχτυλο (πρόβατα, άνθρωποι), αλμπινισμός (αρουραίοι, σκύλοι, άνθρωποι), Διαβήτης(αρουραίοι, άνθρωποι), καταρράκτης (σκύλοι, άλογα, άνθρωποι), κώφωση (σκύλοι, γάτες, άνθρωποι) κ.λπ.
Ο νόμος της ομολογικής σειράς της κληρονομικής μεταβλητότητας είναι καθολικός. Η ιατρική γενετική χρησιμοποιεί αυτόν τον νόμο για να μελετήσει ασθένειες σε ζώα και να αναπτύξει θεραπείες για αυτές σε ανθρώπους. Έχει διαπιστωθεί ότι οι ογκογόνοι ιοί μεταδίδονται μέσω των γεννητικών κυττάρων, ενσωματώνοντας στο γονιδίωμά τους. Ταυτόχρονα, οι απόγονοι αναπτύσσουν συννοσηρότητες παρόμοιες με αυτές των γονέων. Η αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA έχει μελετηθεί σε πολλά στενά συγγενικά είδη και ο βαθμός ομοιότητας είναι περισσότερο από 90%. Αυτό σημαίνει ότι ο ίδιος τύπος μεταλλάξεων μπορεί να αναμένεται σε συγγενικά είδη.
Ο νόμος έχει ευρεία εφαρμογή στην εκτροφή φυτών. Γνωρίζοντας τη φύση των κληρονομικών αλλαγών σε ορισμένες ποικιλίες, είναι δυνατό να προβλεφθούν παρόμοιες αλλαγές σε σχετικές ποικιλίες δρώντας σε αυτές με μεταλλαξιογόνους παράγοντες ή χρησιμοποιώντας γονιδιακή θεραπεία. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να επέλθουν ευεργετικές αλλαγές σε αυτά.
Μεταβλητότητα τροποποίησης(σύμφωνα με τον Χ. Δαρβίνο - μια ορισμένη μεταβλητότητα) - είναι μια αλλαγή στο φαινότυπουπό την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων που δεν κληρονομούνται και ο γονότυπος παραμένει αμετάβλητος.
Οι αλλαγές στον φαινότυπο υπό την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων σε γενετικά πανομοιότυπα άτομα ονομάζονται τροποποιήσεις. Οι τροποποιήσεις ονομάζονται αλλιώς αλλαγές στον βαθμό έκφρασης ενός χαρακτηριστικού. Η εμφάνιση τροποποιήσεων οφείλεται στο γεγονός ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες (θερμοκρασία, φως, υγρασία κ.λπ.) επηρεάζουν τη δραστηριότητα των ενζύμων και, εντός ορισμένων ορίων, αλλάζουν την πορεία των βιοχημικών αντιδράσεων. Η μεταβλητότητα τροποποίησης είναι προσαρμοστικής φύσης, σε αντίθεση με τη μεταβλητή μεταβλητότητα.
Παραδείγματα τροποποίησης:
1) η αιχμή του βέλους έχει 3 τύπους φύλλων, τα οποία διαφέρουν ως προς το σχήμα, ανάλογα με τη δράση του περιβαλλοντικού παράγοντα: σε σχήμα βέλους, που βρίσκεται πάνω από το νερό, οβάλ - στην επιφάνεια του νερού, γραμμικό - βυθισμένο στο νερό.
2) σε ένα κουνέλι Ιμαλαΐων, στη θέση του ξυρισμένου λευκού μαλλιού, όταν τοποθετείται σε νέες συνθήκες (θερμοκρασία 2 C), μεγαλώνουν μαύρα μαλλιά.
3) όταν χρησιμοποιούνται ορισμένοι τύποι ζωοτροφών, το σωματικό βάρος και η απόδοση γάλακτος των αγελάδων αυξάνονται σημαντικά.
4) το κρίνο της κοιλάδας αφήνει επάνω αργιλώδη εδάφηφαρδύ, σκούρο πράσινο και σε φτωχές αμμώδεις - στενό και χλωμό χρώμα.
5) Τα φυτά πικραλίδας που μεταφέρονται ψηλά στα βουνά, ή σε περιοχές με ψυχρό κλίμα, δεν φτάνουν σε κανονικά μεγέθη και μεγαλώνουν νάνοι.
6) με περίσσεια περιεκτικότητας σε κάλιο στο έδαφος, η ανάπτυξη των φυτών αυξάνεται και εάν υπάρχει πολύ σίδηρος στο έδαφος, τότε εμφανίζεται μια καφετιά απόχρωση στα λευκά πέταλα.
Ιδιότητες Mod:
1) τροποποιήσεις μπορούν να συμβούν σε μια ολόκληρη ομάδα ατόμων, επειδή Αυτές είναι ομαδικές αλλαγές στη σοβαρότητα των σημείων.
2) οι αλλαγές είναι επαρκείς, δηλ. αντιστοιχούν στον τύπο και τη διάρκεια της έκθεσης σε συγκεκριμένο περιβαλλοντικό παράγοντα (θερμοκρασία, φως, υγρασία του εδάφους κ.λπ.).
3) οι τροποποιήσεις αποτελούν μια σειρά παραλλαγών, επομένως αναφέρονται ως ποσοτικές αλλαγές στα χαρακτηριστικά.
4) οι τροποποιήσεις είναι αναστρέψιμες μέσα σε μία γενιά, δηλαδή με μια αλλαγή στις εξωτερικές συνθήκες στα άτομα, ο βαθμός έκφρασης των σημείων αλλάζει. Για παράδειγμα, σε αγελάδες με αλλαγή στη διατροφή, η απόδοση γάλακτος μπορεί να αλλάξει, στον άνθρωπο, υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων, εμφανίζεται μαύρισμα, φακίδες κ.λπ.
5) οι τροποποιήσεις δεν κληρονομούνται.
6) οι τροποποιήσεις είναι προσαρμοστικής (προσαρμοστικής) φύσης, δηλαδή, ως απόκριση σε αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες, τα άτομα εμφανίζουν φαινοτυπικές αλλαγές που συμβάλλουν στην επιβίωσή τους. Για παράδειγμα, οι οικόσιτοι αρουραίοι προσαρμόζονται στα δηλητήρια. Οι λαγοί αλλάζουν εποχιακό χρώμα.
7) ομαδοποιούνται γύρω από τη μέση τιμή.
Υπό την επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, σε μεγαλύτερο βαθμό, το μήκος και το σχήμα των φύλλων, το ύψος, το βάρος κ.λπ.
Ωστόσο, υπό την επίδραση του περιβάλλοντος, τα σημάδια μπορούν να αλλάξουν εντός ορισμένων ορίων. ταχύτητα αντίδρασηςείναι τα άνω και κάτω όρια μέσα στα οποία μπορεί να αλλάξει το χαρακτηριστικό. Αυτά τα όρια, στα οποία μπορεί να αλλάξει ο φαινότυπος, καθορίζονται από τον γονότυπο. Παράδειγμα 1: Η απόδοση γάλακτος από μία αγελάδα είναι 4000–5000 l/έτος. Αυτό δείχνει ότι η μεταβλητότητα αυτού του χαρακτηριστικού παρατηρείται εντός τέτοιων ορίων και ο ρυθμός αντίδρασης είναι 4000–5000 L/έτος. Παράδειγμα 2: εάν το ύψος του στελέχους μιας ψηλής ποικιλίας βρώμης κυμαίνεται από 110 έως 130 cm, τότε ο ρυθμός αντίδρασης αυτού του χαρακτηριστικού είναι 110–130 cm.
Διαφορετικά ζώδια έχουν διαφορετικούς κανόνες αντίδρασης - ευρύ και στενό. Ευρύς ρυθμός αντίδρασης- μήκος φύλλου, σωματικό βάρος, απόδοση γάλακτος αγελάδων κ.λπ. Στενός ρυθμός αντίδρασης- η περιεκτικότητα σε λιπαρά του γάλακτος, το χρώμα των σπόρων, των λουλουδιών, των καρπών κ.λπ. Τα ποσοτικά σημάδια έχουν μεγάλο ρυθμό αντίδρασης και τα ποιοτικά έχουν στενό ρυθμό αντίδρασης.
Στατιστική ανάλυση της μεταβλητότητας τροποποίησης στο παράδειγμα του αριθμού των σταχυών σε ένα στάχυ
Δεδομένου ότι η τροποποίηση είναι μια ποσοτική αλλαγή σε ένα χαρακτηριστικό, είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί μια στατιστική ανάλυση της μεταβλητότητας τροποποίησης και να εξαχθεί η μέση τιμή της μεταβλητότητας τροποποίησης ή μια σειρά παραλλαγών. Σειρά παραλλαγήςμεταβλητότητα του χαρακτηριστικού (δηλαδή, ο αριθμός των σταχυώνων στα αυτιά) - η διάταξη σε μια σειρά αυτιών σύμφωνα με την αύξηση του αριθμού των σταχυώνων. Η σειρά παραλλαγής αποτελείται από ξεχωριστές παραλλαγές (παραλλαγές). Αν μετρήσουμε τον αριθμό των μεμονωμένων παραλλαγών στη σειρά παραλλαγών, μπορούμε να δούμε ότι η συχνότητα εμφάνισής τους δεν είναι η ίδια. Επιλογές ( παραλλαγές)είναι ο αριθμός των σταχυών στα στάχυα (μοναδική έκφραση του χαρακτηριστικού). Τις περισσότερες φορές, εντοπίζονται οι μέσοι δείκτες της σειράς παραλλαγής (ο αριθμός των σταχυών κυμαίνεται από 14 έως 20). Για παράδειγμα, σε 100 αυτιά, πρέπει να προσδιορίσετε τη συχνότητα εμφάνισης διαφορετική επιλογή. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των υπολογισμών, μπορεί να φανεί ότι πιο συχνά υπάρχουν αιχμές με μέσο αριθμό σταχυών (16–18):
Η επάνω σειρά εμφανίζει τις επιλογές, από το μικρότερο στο μεγαλύτερο. Η κάτω σειρά είναι η συχνότητα εμφάνισης κάθε επιλογής.
Η κατανομή μιας παραλλαγής σε μια σειρά παραλλαγών μπορεί να παρουσιαστεί οπτικά χρησιμοποιώντας ένα γράφημα. Η γραφική έκφραση της μεταβλητότητας ενός χαρακτηριστικού ονομάζεται καμπύλη διακύμανσης, το οποίο αντανακλά τα όρια διακύμανσης και τη συχνότητα εμφάνισης συγκεκριμένων παραλλαγών του χαρακτηριστικού (Εικ. 36) .
V
Ρύζι. 36 . Καμπύλη διακύμανσης του αριθμού των σταχυών σε ένα στάχυ
Προκειμένου να προσδιοριστεί η μέση τιμή της μεταβλητότητας τροποποίησης των στάχυων σίτου, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες παράμετροι:
Το P είναι ο αριθμός των σταχυών με ορισμένο αριθμό σταχυώνων (η συχνότητα εμφάνισης του χαρακτηριστικού).
n είναι ο συνολικός αριθμός των επιλογών σειράς.
V είναι ο αριθμός των σταχυών σε ένα αυτί (επιλογές που σχηματίζουν μια μεταβλητή σειρά).
M - η μέση τιμή της μεταβλητότητας τροποποίησης ή ο αριθμητικός μέσος όρος της σειράς διακύμανσης των σταχυών σίτου καθορίζεται από τον τύπο:
M=––––––––––– (μέση τιμή μεταβλητότητας τροποποίησης)
2x14+7x15+22x16+32x17+24x18+8x19+5x20
Μ=–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 17, 1 .
μέση αξίαΗ μεταβλητότητα τροποποίησης έχει πρακτική εφαρμογή στην επίλυση του προβλήματος της αύξησης της παραγωγικότητας των γεωργικών φυτών και ζώων.
Ομόλογες σειρές στο δίκαιο της κληρονομικής μεταβλητότητας, ανοιχτό ρωσικό γενετιστής N.I. Ο Βαβίλοφ το 1920 καθιέρωσε ένα πρότυπο που καθιέρωσε τον παραλληλισμό (ομοιότητα) στην κληρονομική (γονοτυπική) μεταβλητότητα σε συγγενείς οργανισμούς. Στη διατύπωση του Vavilov, ο νόμος λέει: «Τα είδη και τα γένη που είναι γενετικά κοντά μεταξύ τους χαρακτηρίζονται από πανομοιότυπες σειρές κληρονομικής μεταβλητότητας με τέτοια κανονικότητα που, γνωρίζοντας τη σειρά των μορφών για ένα είδος, μπορεί κανείς να προβλέψει την εύρεση πανομοιότυπων μορφών σε άλλα είδη και γένη». Ταυτόχρονα, όσο πιο στενή είναι η σχέση μεταξύ των ειδών, τόσο πληρέστερη είναι η ομοιότητα (ομολογία) στη σειρά της μεταβλητότητάς τους. Ο νόμος συνοψίζει μια τεράστια ποσότητα υλικού για τη μεταβλητότητα των φυτών (σιτηρά και άλλες οικογένειες), αλλά αποδείχθηκε ότι ισχύει για τη μεταβλητότητα των ζώων και των μικροοργανισμών.
Το φαινόμενο της παράλληλης μεταβλητότητας σε στενά συγγενικά γένη και είδη εξηγείται από την κοινή τους προέλευση και, κατά συνέπεια, από την παρουσία μεγάλου μέρους των ίδιων γονιδίων σε αυτά, που λαμβάνονται από έναν κοινό πρόγονο και δεν έχουν αλλάξει κατά τη διαδικασία. Όταν μεταλλάσσονται, αυτά τα γονίδια δίνουν παρόμοια χαρακτηριστικά. Ο παραλληλισμός στη γονοτυπική μεταβλητότητα σε συγγενικά είδη εκδηλώνεται με παραλληλισμό στη φαινοτυπική μεταβλητότητα, δηλαδή παρόμοιους χαρακτήρες (φαινότυπους).
Ο νόμος του Vavilov είναι η θεωρητική βάση για την επιλογή κατευθύνσεων και μεθόδων για την απόκτηση οικονομικά πολύτιμων χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων σε καλλιεργούμενα φυτά και οικόσιτα ζώα.
Το 1920 N.I. Βαβίλοφπαρουσιάζει τις κύριες ιδέες του νόμου της ομολογικής σειράς σε μια έκθεση στο III Πανρωσικό συνέδριο αναπαραγωγής στο Saratov. κύρια ιδέα: συγγενικά είδη φυτών έχουν παρόμοια φάσματα μεταβλητότητας (συχνά ένας σταθερός αριθμός καλά καθορισμένων παραλλαγών).
«Και ο Βαβίλοφ έκανε κάτι τέτοιο. Συνέλεξε όλα τα γνωστά κληρονομικά χαρακτηριστικά από τα καλύτερα μελετημένα, όπως είπα ήδη, φυτά από καλλιεργούμενα δημητριακά, τα τακτοποίησε με συγκεκριμένη σειρά σε πίνακες και συνέκρινε όλα τα υποείδη, τις μορφές και τις ποικιλίες που του ήταν γνωστές εκείνη την εποχή. Υπήρχαν πολλοί πίνακες που συντάχθηκαν, φυσικά, το υλικό ήταν τεράστιο. Ταυτόχρονα, πίσω στο Σαράτοφ, στερέωσε όσπρια σε δημητριακά - διάφορα μπιζέλια, βίκο, φασόλια, φασόλια κ.λπ. - και κάποιες άλλες καλλιέργειες. Και αποδείχθηκε σε πάρα πολλές περιπτώσεις παραλληλισμός σε πάρα πολλά είδη. Φυσικά, για κάθε οικογένεια, γένος και είδος φυτών, όλα τα ζώδια είχαν τα δικά τους χαρακτηριστικά, τη δική τους μορφή, τον δικό τους τρόπο έκφρασης. Για παράδειγμα, το χρώμα των σπόρων από σχεδόν λευκό έως σχεδόν μαύρο ποικίλλει σχεδόν σε όλα τα καλλιεργούμενα φυτά. Αυτό σημαίνει ότι εάν τα καλύτερα μελετημένα δημητριακά με τεράστιο αριθμό ήδη γνωστών, μελετημένων ποικιλιών και μορφών, περιγράφονται αρκετές εκατοντάδες διαφορετικοί χαρακτήρες, ενώ άλλοι, λιγότερο μελετημένοι ή άγριοι συγγενείς καλλιεργούμενων ειδών δεν έχουν πολλά χαρακτηριστικά, τότε μπορούν, έτσι να μιλήσει, να προβλεφθεί. Θα βρίσκονται ακόμα στο αντίστοιχο μεγάλο υλικό.
Ο Βαβίλοφ έδειξε ότι, συνολικά, η κληρονομική μεταβλητότητα όλων των φυτών ποικίλλει παράλληλα σε πολύ μεγάλο βαθμό. Την ονόμασε ομόλογη σειρά μεταβλητότητας φυτών. Και επεσήμανε ότι όσο πιο κοντά είναι τα είδη μεταξύ τους, τόσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ομολογία της σειράς μεταβλητότητας των χαρακτήρων. Ολόκληρη γραμμήδιαφορετικές γενικές κανονικότητες αποκαλύφθηκαν σε αυτές τις ομόλογες σειρές κληρονομικής μεταβλητότητας των φυτών. Και αυτή η περίσταση θεωρήθηκε από τον Βαβίλοφ ως ένα από τα πιο σημαντικά θεμέλια για περαιτέρω επιλογή και αναζήτηση οικονομικά χρήσιμων χαρακτηριστικών σε φυτά που εισάγονται στην καλλιέργεια. Η μελέτη ομόλογων σειρών κληρονομικής μεταβλητότητας, πρώτα από όλα σε καλλιεργούμενα φυτά και μετά σε οικόσιτα ζώα, θεωρείται πλέον δεδομένη, ένα από τα θεμέλια περαιτέρω επιλογής. απαραίτητο σε ένα άτομοποικιλίες ορισμένων ειδών φυτών υπό μελέτη. Αυτό ήταν, ίσως, ένα από τα πρώτα μεγάλα επιτεύγματα του Βαβίλοφ σε παγκόσμια κλίμακα, που πολύ γρήγορα του δημιούργησε ένα παγκόσμιο όνομα. Το όνομα, αν όχι το πρώτο και καλύτερο, τότε ένας από τους πρώτους και καλύτερα εφαρμοσμένους βοτανολόγους στον κόσμο.
Παράλληλα με αυτό, ο Βαβίλοφ έκανε μεγάλο αριθμό αποστολών σε όλο τον κόσμο - σε όλη την Ευρώπη, το μεγαλύτερο μέρος της Ασίας, ένα μεγάλο μέρος της Αφρικής, τη Βόρεια, την Κεντρική και τη Νότια Αμερική - συλλέγοντας τεράστιο υλικό, κυρίως σε καλλιεργούμενα φυτά. Το 1920, νομίζω, ο Βαβίλοφ έγινε διευθυντής του Γραφείου Εφαρμοσμένης Βοτανικής και Νέων Πολιτισμών. Αυτό το Γραφείο άλλαξε κάπως και μετατράπηκε σε Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Βοτανικής και Νέων Καλλιεργειών, στη συνέχεια σε Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Βοτανικής, Γενετικής και Αναπαραγωγής Φυτών. Και μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1930, είχε ήδη γίνει το Πανενωσιακό Ινστιτούτο Καλλιέργειας Φυτών. Αυτό το όνομα έχει διατηρηθεί μέχρι σήμερα, αν και το παγκόσμιο μερίδιό του, φυσικά, μειώθηκε απότομα μετά το θάνατο του Βαβίλοφ. Ωστόσο, πολλές παραδόσεις Vavilov διατηρούνται ακόμη και μέρος της τεράστιας παγκόσμιας ζωντανής συλλογής ποικιλιών, υποειδών και μορφών καλλιεργούμενων φυτών από κυριολεκτικά όλες τις ομάδες φυτών που καλλιεργούνται στον κόσμο διατηρείται στον Πούσκιν, το πρώην Detskoye Selo, το πρώην Tsarskoye. Selo. Αυτό είναι ένα ζωντανό μουσείο, που αναφυτεύεται κάθε χρόνο, που δημιουργείται από τον Βαβίλοφ. Το ίδιο ισχύει και σε αμέτρητους πειραματικούς σταθμούς διάσπαρτους σε όλη τη Σοβιετική Ένωση.
Κατά τη διάρκεια των πολλών ταξιδιών του, ο Βαβίλοφ κατάφερε και πάλι να μην πνιγεί σε μια τεράστια ποσότητα υλικού, σε αυτή την περίπτωση ήδη μια γεωγραφική ποικιλία μορφών. διάφορα είδηκαλλιεργούμενα φυτά. Σχεδίασε τα πάντα σε χάρτες μεγάλης κλίμακας με πολύχρωμα μολύβια, στην αρχή παίζοντας, σαν μικρά παιδιά, σε γεωγραφικούς χάρτες, και στη συνέχεια μεταφράζοντας όλα αυτά σε σχετικά απλές μικρές κάρτες με μαύρα εικονίδια διάφοροι τύποιγια διαφορετικές μορφές καλλιεργούμενων φυτών. Ανακάλυψε λοιπόν στον κόσμο, στην υδρόγειο, στη βιόσφαιρα του πλανήτη μας, αρκετά κέντρα ποικιλομορφίας καλλιεργούμενων φυτών. Και έδειξε, απλώς σε χάρτες, την εξάπλωση, την κατανομή στη Γη όχι μόνο μεμονωμένων ειδών, αλλά ορισμένων ομάδων ειδών, που καλλιεργήθηκαν, προφανώς, για πρώτη φορά σε ένα συγκεκριμένο μέρος, ας πούμε, στη Βόρεια ή Κεντρική Κίνα ή στην το ορεινό τμήμα της Βόρειας Αφρικής, ή, ας πούμε, στην περιοχή του Περού, στη Νότια Αμερική, στα βουνά, στις Άνδεις. Από εκεί, συνήθως όχι ένα είδος από οποιοδήποτε καλλιεργούμενο φυτό, αλλά μια ομάδα οικονομικά συνδεδεμένων ειδών που προέκυψαν ως καλλιεργούμενα φυτά και ρίζωσαν ως καλλιεργούμενα φυτά σε ένα συγκεκριμένο μέρος, εξαπλώθηκαν στη Γη. Μερικοί δεν είναι μακριά, σε μικρή απόσταση, ενώ άλλοι έχουν κατακτήσει τον μισό κόσμο, όπως λένε, όπως το ίδιο σιτάρι ή μπιζέλια.
Ο Βαβίλοφ, έτσι, ίδρυσε τα κέντρα ποικιλομορφίας και προέλευσης διαφόρων μορφών καλλιεργούμενων φυτών σε διάφορα μέρη του πλανήτη. Και δημιούργησε μια ολόκληρη θεωρία για την προέλευση των καλλιεργούμενων φυτών σε διάφορες εποχές των πιο αρχαίων και αρχαίος κόσμος. Αυτό ήταν το δεύτερο μεγάλο επίτευγμα του Βαβίλοφ, και πάλι παγκόσμιας κλάσης. Αδύνατον τώρα περαιτέρω ανάπτυξητην ιστορία της παγκόσμιας γεωργίας και την ιστορία των κέντρων προέλευσης των καλλιεργούμενων φυτών χωρίς τα θεμέλια που δημιούργησε ο Βαβίλοφ. Υπάρχουν προσπάθειες, θα λέγαμε, για κάποια μεταρρύθμιση και τροποποίηση των απόψεων του Βαβίλοφ, αλλά μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για ιδιαιτερότητες σε σύγκριση με τη γενική παγκόσμια εικόνα που δημιούργησε ο Βαβίλοφ.
Έτσι, έχω ήδη απαριθμήσει τρία τεράστια επιτεύγματα: την ανοσία των φυτών, τον νόμο των ομολογικών σειρών και τη θεωρία των κέντρων γεωργίας και την εμφάνιση διαφόρων μορφών καλλιεργούμενων φυτών. Ίσως το τελευταίο πράγμα που θα ήθελα να αναφέρω από τα συνολικά επιτεύγματα του Βαβίλοφ είναι ένας μεγάλος αριθμός έργων και προσπαθειών του, κυρίως προσπάθειες, ήδη με την έννοια της προπαγάνδας σε διάφορα συνέδρια, διεθνή και πανευρωπαϊκά, γράφοντας άρθρα λαϊκής επιστήμης για το πρόβλημα της προώθηση της γεωργίας στο βορρά καταρχήν και στις περιοχές που καταλαμβάνονται από ερήμους και ερημιές, σε συνδυασμό με την προστασία της φύσης με μια εντελώς σύγχρονη έννοια και μάλιστα προορισμένη για το εγγύς μέλλον: η προώθηση του πολιτισμού μαζί με μια λογική στάση απέναντι στον κοινότητες ζωντανών οργανισμών της βιόσφαιρας. Σε αυτούς τους τομείς, ο Βαβίλοφ είναι απολύτως εξαιρετικός, θα έλεγα, ένας εξαιρετικά σπουδαίος επιστήμονας σε παγκόσμια κλίμακα.
Η επεξεργασία εκτενούς υλικού παρατηρήσεων και πειραμάτων, μια λεπτομερής μελέτη της μεταβλητότητας πολλών Linnaean ειδών (Linneons), ένας τεράστιος όγκος νέων στοιχείων που προέκυψαν κυρίως από τη μελέτη των καλλιεργούμενων φυτών και των άγριων συγγενών τους, επέτρεψαν στον N.I. Ο Βαβίλοφ να φέρει τα πάντα σε ένα ενιαίο σύνολο αξιοσημείωτα παραδείγματαπαράλληλη μεταβλητότητα και διατύπωση δίκαιο, που ονομάστηκε από τον ίδιο «Ο νόμος της ομολογικής σειράς στην κληρονομική μεταβλητότητα» (1920), που αναφέρθηκε από τον ίδιο στο Τρίτο Πανρωσικό Συνέδριο Εκτροφέων, που πραγματοποιήθηκε στο Σαράτοφ. Το 1921 ο Ν.Ι. Ο Βαβίλοφ στάλθηκε στην Αμερική για το Διεθνές Συνέδριο στις γεωργία, όπου έκανε μια παρουσίαση για το νόμο των ομόλογων σειρών. Ο νόμος της παράλληλης μεταβλητότητας των στενά συγγενών γενών και ειδών, που θεσπίστηκε από τον N.I. Ο Βαβίλοφ και συνδέθηκε με μια κοινή καταγωγή, αναπτύσσοντας τις εξελικτικές διδασκαλίες του Καρόλου Δαρβίνου, εκτιμήθηκε δεόντως από την παγκόσμια επιστήμη. Θεωρήθηκε από το κοινό ως το μεγαλύτερο γεγονός στην παγκόσμια βιολογική επιστήμη, που ανοίγει τους ευρύτερους ορίζοντες για πρακτική.
Ο νόμος των ομολογικών σειρών, πρώτα απ 'όλα, καθιερώνει τα θεμέλια της ταξινόμησης της τεράστιας ποικιλίας φυτικών μορφών στις οποίες είναι τόσο πλούσιος ο οργανικός κόσμος, επιτρέπει στον εκτροφέα να έχει μια σαφή ιδέα για τη θέση του καθενός, ακόμη και η μικρότερη, συστηματική μονάδα στον φυτικό κόσμο και να κρίνει την πιθανή ποικιλομορφία του αρχικού υλικού για επιλογή.
Οι κύριες διατάξεις του νόμου των ομολογικών σειρών είναι οι εξής.
"ένας. Είδη και γένη που είναι γενετικά κοντά χαρακτηρίζονται από παρόμοιες σειρές κληρονομικής μεταβλητότητας με τέτοια κανονικότητα που, γνωρίζοντας τον αριθμό των μορφών σε ένα είδος, μπορεί κανείς να προβλέψει την εμφάνιση παράλληλων μορφών σε άλλα είδη και γένη. Όσο πιο κοντά βρίσκεται γενετικά σε κοινό σύστηματα γένη και τα linneons, τόσο πληρέστερη είναι η ομοιότητα στη σειρά της μεταβλητότητάς τους.
2. Ολόκληρες οικογένειες φυτών χαρακτηρίζονται γενικά από έναν ορισμένο κύκλο μεταβλητότητας που διέρχεται από όλα τα γένη και τα είδη που αποτελούν την οικογένεια.
Ακόμη και στο III Πανρωσικό Συνέδριο για την Επιλογή (Saratov, Ιούνιος 1920), όπου ο N.I. Ο Βαβίλοφ ανέφερε την ανακάλυψή του για πρώτη φορά, όλοι οι συμμετέχοντες στο συνέδριο αναγνώρισαν ότι «όπως ο περιοδικός πίνακας (περιοδικός πίνακας)» ο νόμος των ομολογικών σειρών θα επιτρέψει την πρόβλεψη της ύπαρξης, των ιδιοτήτων και της δομής ακόμα άγνωστων μορφών και ειδών φυτών και ζώων , και εκτίμησε ιδιαίτερα την επιστημονική και πρακτική αξίατου νόμου αυτού. Οι σύγχρονες εξελίξεις στη μοριακή κυτταρική βιολογία καθιστούν δυνατή την κατανόηση του μηχανισμού της ύπαρξης ομολογικής μεταβλητότητας σε παρόμοιους οργανισμούς - ποια ακριβώς είναι η βάση για την ομοιότητα των μελλοντικών μορφών και ειδών με τα υπάρχοντα - και την ουσιαστική σύνθεση νέων μορφών φυτών που δεν είναι που βρίσκεται στη φύση. Τώρα ένα νέο περιεχόμενο εισάγεται στο νόμο του Βαβίλοφ, όπως ακριβώς η έλευση της κβαντικής θεωρίας έδωσε ένα νέο, βαθύτερο περιεχόμενο στο περιοδικό σύστημα του Μεντελέεφ.
Δραστηριότητες του N. I. Vavilov
Ο εξαιρετικός σοβιετικός γενετιστής Νικολάι Ιβάνοβιτς Βαβίλοφ συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη της εγχώριας επιστήμης. Ένας ολόκληρος γαλαξίας επιφανών Ρώσων επιστημόνων ανατράφηκε υπό την ηγεσία του. Οι μελέτες που πραγματοποιήθηκαν από τον N.I. Vavilov και τους μαθητές του επέτρεψαν στη γεωργική επιστήμη να κατακτήσει νέες μεθόδους αναζήτησης ειδών άγριων φυτών ως πρώτης ύλης για την αναπαραγωγή, έθεσαν τα θεωρητικά θεμέλια της σοβιετικής αναπαραγωγής.
Παρατήρηση 1
Με βάση την τεράστια ποσότητα του συλλεγόμενου υλικού συλλογής, διατυπώθηκε το δόγμα των κέντρων προέλευσης των καλλιεργούμενων φυτών. Και τα δείγματα σπόρων που συνέλεξαν ο Βαβίλοφ και οι συνεργάτες του παρείχαν ένα ευρύ μέτωπο για γενετική έρευνα και εργασίες αναπαραγωγής.
Χάρη στην ανάλυση των συλλεχθέντων υλικών διατυπώθηκε ο περίφημος νόμος των ομολογικών σειρών.
Η ουσία του νόμου της ομόλογης σειράς κληρονομικής μεταβλητότητας
Κατά τη διάρκεια μιας μακροχρόνιας μελέτης άγριων και καλλιεργούμενων μορφών βλάστησης σε πέντε ηπείρους, ο N.I. Ο Βαβίλοφ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η μεταβλητότητα των ειδών και των γενών κοντά στην προέλευση εμφανίζεται με παρόμοιους τρόπους. Στην περίπτωση αυτή, σχηματίζονται οι λεγόμενες σειρές μεταβλητότητας. Αυτές οι σειρές μεταβλητότητας είναι τόσο σωστές που, γνωρίζοντας έναν αριθμό χαρακτήρων και μορφών σε ένα είδος, μπορεί κανείς να προβλέψει την παρουσία αυτών των ιδιοτήτων σε άλλα είδη και γένη. Όσο πιο στενή είναι η σχέση, τόσο πληρέστερη είναι η ομοιότητα στη σειρά μεταβλητότητας.
Για παράδειγμα, στο καρπούζι, την κολοκύθα και το πεπόνι, το σχήμα του καρπού μπορεί να είναι οβάλ, στρογγυλό, σφαιρικό, κυλινδρικό. Το χρώμα του καρπού μπορεί να είναι ανοιχτό, σκούρο, ριγέ ή κηλιδωτό. Τα φύλλα και των τριών ειδών φυτών μπορεί να είναι ολόκληρα ή βαθιά τεμαχισμένα.
Αν λάβουμε υπόψη τα δημητριακά, τότε από τα 38 $ των μελετημένων χαρακτηριστικών των δημητριακών:
- 37 δολάρια βρέθηκαν σε σίκαλη και σιτάρι,
- κριθάρι και βρώμη - $35 $,
- για καλαμπόκι και ρύζι - 32 $,
- το κεχρί έχει $27.
Η γνώση αυτών των κανονικοτήτων καθιστά δυνατή την πρόβλεψη της εκδήλωσης ορισμένων χαρακτηριστικών σε ορισμένα φυτά. Στο παράδειγμα της εκδήλωσης αυτών των σημείων σε άλλα φυτά που σχετίζονται με αυτά.
Στη σύγχρονη ερμηνεία, η διατύπωση αυτού του νόμου ομολογικής σειράς κληρονομικής μεταβλητότητας έχει ως εξής:
«Σχετικά είδη, γένη, οικογένειες έχουν ομόλογα γονίδια και γονιδιακές τάξεις στα χρωμοσώματα, η ομοιότητα των οποίων είναι όσο πιο πλήρης, εξελικτικά πιο κοντινή σε σύγκριση με ταξινομήσεις».
Ο Βαβίλοφ καθιέρωσε αυτή την κανονικότητα για τα φυτά. Αλλά η μετέπειτα έρευνα έδειξε ότι ο νόμος είναι παγκόσμιος.
Η γενετική βάση του νόμου της ομόλογης σειράς κληρονομικότητας
Η γενετική βάση του προαναφερθέντος νόμου είναι το γεγονός ότι υπό παρόμοιες συνθήκες, στενά συγγενείς οργανισμοί μπορούν να αντιδράσουν με τον ίδιο τρόπο σε περιβαλλοντικούς παράγοντες. Και οι βιοχημικές τους διεργασίες προχωρούν περίπου με τον ίδιο τρόπο. Αυτό το μοτίβο μπορεί να διαμορφωθεί ως εξής:
«Ο βαθμός ιστορικής κοινότητας των οργανισμών είναι ευθέως ανάλογος με τον αριθμό κοινά γονίδιαομάδες που συγκρίνονται.
Δεδομένου ότι ο γονότυπος των στενά συγγενών οργανισμών είναι παρόμοιος, οι αλλαγές σε αυτά τα γονίδια κατά τη διάρκεια μεταλλάξεων μπορεί να είναι παρόμοιες. Εξωτερικά (φαινοτυπικά), αυτό εκδηλώνεται ως ο ίδιος χαρακτήρας μεταβλητότητας σε στενά συγγενικά είδη, γένη κ.λπ.
Η έννοια του νόμου της ομόλογης σειράς κληρονομικότητας
Ο νόμος των ομολογικών σειρών έχει μεγάλη σημασία τόσο για την ανάπτυξη της θεωρητικής επιστήμης όσο και για πρακτική εφαρμογή στη γεωργική παραγωγή. Δίνει το κλειδί για την κατανόηση της κατεύθυνσης και των τρόπων εξέλιξης των σχετικών ομάδων ζωντανών οργανισμών. Στην εκτροφή, στη βάση της, σχεδιάζουν να δημιουργήσουν νέες ποικιλίες φυτών και φυλών οικόσιτων ζώων με ένα συγκεκριμένο σύνολο χαρακτηριστικών, με βάση τη μελέτη της κληρονομικής μεταβλητότητας συγγενών ειδών.
Στην ταξινόμηση των οργανισμών, αυτός ο νόμος καθιστά δυνατή την εύρεση νέων αναμενόμενων μορφών οργανισμών (είδη, γένη, οικογένειες) με ένα συγκεκριμένο σύνολο χαρακτηριστικών, υπό την προϋπόθεση ότι ένα τέτοιο σύνολο βρέθηκε σε σχετικές συστηματικές ομάδες.
