Взаимодействие мутаций и естественного отбора

Хорошие возможности для экспериментального изучения взаимодействия мутаций и естественного отбора появились в 1933—1934 гг., когда французские генетики Ж. Тесье и Ф. Л’Еритье изобрели популяционный ящик, при помощи которого выполнили серию опытов по естественному отбору (см.: Назаров, 1981).

Адаптивное значение мутаций особенно ясно было показано в опытах с популяцией Drosophila melanogaster, состоящей из обычных мух и особей с рецессивным геном vestigial (vg), фенотипическое проявление которого состоит в рудиментации крыльев. Популяцию поместили на открытой террасе, где часто бывает ветреная погода. Под действием ветра произошел отбор, благоприятствующий бескрылым гомозиготным особям. Их численность увеличилась до 67% (L’Heritier et al., 1936).

З. С. Никоро и С. Н.Гусев (1938) культивировали смесь мутантов и особей дикого типа D. melanogaster. В целом результаты их опытов совпали с данными Л’Еритье и Тесье. Но из-за малого размера экспериментальной популяции (в каждом поколении бралось 100 куколок для закладки новых культур) эффективность действия естественного отбора была установлена менее отчетливо. Интересно, что опыты Никоро и Гусева ставились с целью экспериментально доказать действие генетикоавтоматических процессов. В большинстве вариантов их опыта стохастические процессы, как правило, перекрывались давлением естественного отбора.

Д. Д. Ромашов показал не только адаптивное значение резко выраженных мутаций, но и возможность на их основе расообразования в природе (Дубинин, Ромашов и др., 1937, с. 338). На Михайловском перевале в Крыму наблюдалось образование своеобразного экотипа D. melanogaster по признаку «расставленные крылья» (divergent). В ямах с остатками переработанных фруктов Ромашов нашел большое число особей, гомозиготных по гену divergent. Лишенные способности летать, они создала эндемичный очаг, вытесняя нормальные особи. В данном случае наглядно демонстрировалась способность естественного отбора не просто элиминировать неприспособленные особи, а в адаптивном направлении изменять генетическую структуру популяции.

Используя ящичные культуры, С. Я. Бессмертная в 1939—1940 гг., вероятно впервые на D. melanogaster, выявила возможность большего переживания инверсированых гетерозигот по сравнению с гомозиготами (см.: Дубинин, Тиняков, 1947).