» » Генетика в современной биологии

Генетика в современной биологии

Особое место генетики в современной биологии обусловлено ключевой ролью генетических механизмов в возникновении и осуществлении биосферы, их универсальностью на биологическом уровне организации материи. Поэтому не случайно генетика является сегодня стержнем наиболее общих биологических концепций, в частности современного эволюционного учения. Особенно возросла значимость генетики как фундаментальной и прикладной науки во второй половине XX в. Абстрактное понятие гена как единицы наследственности, приобрело конкретный смысл. Сегодня мы знаем, как устроены гены, можем их конструировать, комбинировать и изучать их структуру. В наши дни родились такие науки, как молекулярная биология, молекулярная генетика, и, наконец, генетическая, или клеточная, инженерия. Наблюдая за стремительным ростом фронта исследований в области генетики и потоком открытий, о которых сообщают биологические журналы, можно прогнозировать, что генетика выдвинется, во всяком случае в конце этого века, на острие научно-технического процесса. С фундаментом на знание генетических механизмов решаются сегодня проблемы сельского хозяйства, здравоохранения, экологии, демографии, развивается новая отрасль производства — биотехнология. Потенциал современной генетики в решении важнейших прикладных задач почувствовали ведущие транснациональные корпорации; они построили крупные биологические центры, где с помощью методов генетической и клеточной инженерии создаются новые формы животных и растений и разрабатываются биотехнологические процессы получения новых классов лекарственных препаратов и ферментов. Сегодня речь идет прежде всего о создании нового поколения растительных и животных организмов, адаптированных к интенсивной технологии производства сельскохозяйственной продукции. Особенно важны именно растения. Они преобразовывают энергию Солнца в нужные для человека продукты, не загрязняя при этом окружающую среду,— если только не используются удобрения и ядохимикаты. И вот сейчас главная ставка в генетике делается на создание нового поколения растений, которые для защиты от вредителей и болезней не будут нуждаться в нынешнем высоком количестве ядохимикатов, будут лучше использовать удобрения и обеспечивать получение продукции нужного качества. Наиболее сложными и вместе с тем, вероятно, наиболее значительными для нас являются проблемы генетики человека. Особую остроту они приобрели в связи с современной интенсификацией общественной жизни и все возрастающей ролью человеческого фактора. Происходит стремительная переориентация генетики человека в направлении изучения молекулярно-генетического аспекта различных процессов, происходящих в организме человека, изучения всего генома человека. Поставлена задача до 2000 г. полностью расшифровать его и тем самым получить полную информацию о строении человеческих генов и их комплексов. Когда мы изучаем генетику человека, мы зачастую упускаем из виду его специфику, его отличие от других биологических видов. Однако человек, будучи существом социальным, включен также и в общественно-исторический, надбиологический процесс. Генетика человека, исследующая закономерности сохранения и передачи по поколениям людей наследственной информации, а также механизмы ее онтогенетической реализации, вынуждена рассматривать человеческого индивида лишь как носителя генотипа, а сообщество людей как биологическую популяцию, обладающую определенным генофондом. При этом исследователи абстрагируются от того факта, что носители генотипов — чувствующие, думающие, принимающие решения, обладающие сознанием и культурой существа, включенные в большие и малые социальные группы. Здесь-то и кроется гносеологическая основа появления в рамках генетики человека различных натуралистических концепций, в частности евгеники, зарубежной социобиологии, в которых сущность человека отождествляется с особенностями его генотипа. С другой стороны, в генетике человека не следует впадать и в другую крайность — социологизацию. В частности, отечественная наука должна решительно отмежеваться от нее в проблеме о наследственных предпосылках психической деятельности, т. е. от ошибочного представления о том, что все люди рождаются с совершенно одинаковыми потенциальными возможностями к развитию психики. В нашей философской литературе верно подчеркивается тезис о том, что человека нельзя представить исключительно как «сгусток социума», нельзя разорвать взаимодействие между социальными и биологическими факторами его становления и развития. Такого рода представления следует квалифицировать как методологически ограниченные. Генетические различия, являясь важнейшим фактором эволюции человека разумного, проявляются во всех без исключения системах человеческого организма; влияют эти различия и на психику человека, хотя связь между генотипом и психическим фенотипом опосредована многими промежуточными звеньями как биологической, так и над-биологической природы, в частности общечеловеческой культурой. Поэтому правомерно ставить вопрос о генетическом многообразии по таким психологическим качествам, как темперамент, память, внимание, интеллект, восприятие музыки и образов и т. п. Адекватное развитие врожденных задатков во многом определит гармоничное развитие личности, ее ценности для общества, реализацию радости быть человеком. Несколько слов о философских проблемах современной генетики. Сегодня взаимодействие генетики и философии приобретает чрезвычайную значимость. Это связано с междисциплинарным характером генетических исследований, с необходимостью их развертывания в комплексе с другими естественнонаучными дисциплинами. Философские проблемы возникают также при изучении вопросов совершенствования самой генетики, организации этой науки, управления ею, оптимизации исследовательского труда, отбора и подготовки кадров, популяризации генетических знаний. Философский анализ необходим и для всестороннего осмысления места генетики в системе современного естествознания. Повлияли ли новейшие открытия в генетике на ее место в системе биологического знания? Безусловно, повлияли! Перед эволюционной теорией сегодня возникает ряд трудных вопросов, появляются альтернативные концепции, часто противопоставляющие себя дарвинизму. В частности, идет активная дискуссия на тему, существует ли направленная эволюция на молекулярном уровне. Активно обсуждается во всем мире известная концепция М. Кимуры о недарвиновском характере молекулярной эволюции. Следует отметить, что изучение строения генов показывает наличие эволюции не только на уровне молекул; происходит эволюция генов, причем тоже направленная. В частности, известны гены, в которых можно выделить исходные участки и участки, присоединившиеся позднее. А раз существует эволюция, существуют и законы, управляющие этой эволюцией, а мы знаем далеко не все из них. Сегодня требуется осмыслить и другую ключевую проблему генетики. Мы до сих пор, рассматривая молекулярные механизмы, весьма плохо понимаем, как функционирует тот или иной организм как система, как он развивается, как в нем реализуется наследственная программа. И сегодня только глубоко продуманный системный подход, новая научная методология может как-то помочь разрешить эту проблему. В заключение хочу напомнить, что генетике приходится сталкиваться и с этическими проблемами. При злом умысле владение методами генной инженерии может привести к трагическим последствиям, сравнимым по разрушительной силе с последствиями ядерной войны. Опасно и слишком активное изменение окружающей нас природы, в том числе при создании новых форм растений и животных — мы должны знать меру в этой области, поскольку, переступив некую черту, можем оказаться в положении, когда исправить ситуацию уже не удастся.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.