Мутации и естественный отбор

В теоретических работах по генетике популяций было показано, что эволюционный процесс может успешно совершаться на основе естественного отбора малых мутаций.

Это вызвало необходимость перейти к изучению частоты возникновения и распространения мутаций в природных популяциях. Такие исследования должны были дать ответ на вопрос о мутациях как достаточном материале для действия естественного отбора.

В конце 20-х—первой половине 30-х годов были выполнены основополагающие работы по изучению генетической структуры популяций дрозофилы, в которых было показано, что природные популяции буквально насыщены рецессивными генными и хромосомными мутациями (подробнее см. гл. 7). Эти исследования имеют непреходящее значение для укрепления теории естественного отбора. После установления большого генетического разнообразия природных популяций возникли еще более трудные вопросы. Могут ли обнаруженные мутации составить пригодный материал для адаптивной эволюции и какова роль естественного отбора в поддержании и в динамике генных частот в популяциях.

Теоретические расчеты о возможных скоростях мутационного процесса и отбора в природе не могли в этом убедить широкие круги биологов. Прежде всего разнообразные исследования по выявлению полезности мутаций должны были доказать плодотворность союза генетики и дарвинизма. Практически не было данных о том, что доминантные мутации могут хотя бы не уступать но жизнеспособности дикому типу. В 1934 г. появилась важная работа Н. В. Тимофеева-Ресовского, в которой были опубликованы результаты исследований по жизнеспособности шести типов мутаций и их комбинаций при различных температурах у Drosophila funebris.

Жизнеспособность мутаций зависела от внешних (температура) и внутренних (генотипическая среда) условий. Так, мутация eversae при 15—16 и 28—30°С оказалась менее жизнеспособной, чем дикий тип, но при температуре 24—25 °С мутантная особь превосходила представителей дикого типа. Не меньшее значение имели испытания комбинации мутаций. Комбинация таких мутаций, как miniature и bobbed, почти не уступала в жизнеспособности представителям дикого типа, в то время как каждая из них в отдельности была значительно ниже по жизнеспособности. А комбинация eversae-signcd превосходила по жизнеспособности дикий тип.