!©!На основании авторских прав разрешается перепечатка любого материала с сайта, с обязательным указанием автора, адреса и ссылкой на сайт lotenkov.ru 

 

В будущее №4

КЛОНЫ

(Великанов)

(Уважаемые садоводы, обращаюсь к вам со словами добра и надежды - вам предоставлен материал фактически «шаговой доступности» - максимально упрощённый, до допустимого минимума, по этой причине, за сокращенное изложение,  приносится извинение авторам)

Ю.Л.

В некоторых случаях в культуре клеток из одной родительской линии получают клоны с разной степенью устойчивости к среде  без всякого предварительного контакта со средой (хотя и здесь нельзя исключить того, что устойчивость возникает сразу при испытательном контакте со средой).

Относительно постоянная среда уничтожает в живой форме все, что выходит за пределы способного быть в ней, уничтожает или “руками” своими, или “руками” тех или иных условий внутри организма, оставляя только способное быть.

Изменяются условия - с необходимостью изменяется и живое, но не все в нем одинаково быстро, и не все в одинаковой степени. Любое резкое изменение, за пределы допустимого, приводит к гибели изменившегося объекта, любое малое изменение - проверяется окружающей средой - генотипической, ядерной, клеточной, тканевой, организменной, популяционной, средой обитания популяции - на способность быть в ней, и этот многоэтажный постоянный отбор, с одной стороны, охраняет генотип от аморфности, обеспечивает ему его знаменитую консервативность, а с другой - направленную приспособительную изменчивость в ответ на установившиеся изменения в среде.

 

Преобладание в общем числе изменений - микроизменений, обеспечивает генотипическому материалу пластичность ограниченную по скорости ее проявления во времени и почти беспредельную по разнообразию производимых форм, то есть как раз то, о чем свидетельствует летопись живого за время существования земли.

Изменения внешних по отношению к организму условий среды, прежде чем неизбежно сказаться в изменении генотипа клетки, проходят множество буферных систем, уменьшающих изменяющую силу внешнего воздействия.


Клеточный отбор

Клеточная гетерогенность должна включать в себя и гетерогенность по способности наследственно изменяться приспособительно к среде, и связи с этим нужно ожидать, что чем мягче, постепеннее будут изменяться условия, тем большая часть популяции будет сохраняться при “переделке”.

( по этой причине последовательная перепрививка более щадящая для качества получаемого гибрида, чем пересадка генов или воздействие другими «кувалдами» - химическое воздействие большими концентрациями, электрошок, радиоизотопами)

Ю.Л.


Урастений наиболее благоприятный период для приобретения наследственных признаков – эмбриональный, поскольку и соматические клетки, и половые представлены в этот период интенсивно размножающимися, а, следовательно, интенсивно эволюирующими популяциями.  У зрелого организма, мало того, что сама способность к приобретению новых признаков уже уменьшена по сравнению с таковой в эмбриональный период, затруднено здесь также и обеспечение наследования приобретенного, так как эволюция в линии половых клеток уже замедлена.

Если привой под влиянием подвоя приобретет часть признаков подвоя, которые окажутся передаваемыми потомству, то есть генотипически, конституционно обусловленными, то изменившийся привой вполне правомерно называть гибридом, организмом, соединяющем в себе генотипические особенности двух организмов, объединенных вегетативным путем. Для вновь возникшего объекта (геном, клетка, организм…), родительский объект (также геном, клетка, организм…) является компонентом внешних условий, в которых он был построен. Изменение любого из этих компонентов условий вызовет изменчивость объекта, приведет к его отличию от родительского объекта.


Наследование необходимо должно иметь место, но только не обязательно всех признаков, наблюдаемых в качестве приобретенных, и не в той степени выраженности, какую они имеют у исходного измененного организма.

Разнокачественность организма в онтогенезе заставляет предполагать качественное изменение во времени его чувствительности к воздействиям факторов внешней среды. Здесь надо отметить принципиальную важность идеи, высказанной Лысенко, о существовании стадий развития организма, стадий, в течение которых растения “требуют” для своего (нормального, обычного) развития определенных условий.

Чем большее число поколений встречается с одними и теми же условиями ,тем консервативнее и однороднее становится генотип популяции(чем больше ступеней перепрививки, тем выше пластичность и приспособленность к среде обитания гибридов особенно это важно для условий Урала и Сибири Ю.Л.), будь то популяция организмов, или популяция клеток, представляющая отдельный организм. И наоборот, любое рассогласование хода внутренних процессов с ходом изменений внешних условий, вызовет ситуацию, в которой наиболее жизнеспособными могут оказаться как раз структуры, отличающиеся от “стандарта»( вариант периодичности «чёрных зим»Ю.Л.).

В этот период, наследственность организма, представляющая собой не что иное как популяцию генотипов, вполне правомерно может быть названа “РАСШАТАННОЙ ”, то есть выражение гетерогенной, в том же понимании, в каком гетерогенной может быть популяция организмов.

Совершенно понятна пластичность организма с РАСШАТАННОЙ наследственностью. Если отвергнуть неправомерное отождествление генотипа организма с конкретным геномом (данным набором хромосом в данной клетке), а считать генотип организма популяцией конкретных геномов, в свою очередь являющихся также популяциями “генов”, и учесть, что все гены так или иначе определяют все признаки, то становится очевидной возможность сколь угодно малой и обратимой изменчивости любого признака, сколь угодно малой его эволюции. И тогда длительная модификация, как форма с выраженной гетерогенностью генных и геномных популяций, входящих в состав организма, может занять вполне определенное место в эволюционном процессе - место промежуточного звена на пути от исходной формы к тому, что принято называть мутацией на уровне организма.


О некоторых моментах направленной изменчивости сельскохозяйственных растений

Распространение принципа естественного отбора на отдельный организм как сложную популяцию, неизбежно приводящее к признанию возможности наследования приобретенных признаков, означает и признание “переделки” природы отдельных организмов как метода выведения новых сельскохозяйственных форм с заданными качествами. Метода, по своей научной обоснованности равноправного со всеми другими признанными методами селекции. Собственно, “переделка” и по существу и по форме относится к селекции.

Исходя из селективного принципа изменчивости и на основании уже накопленного материала по произвольному изменению растительных организмов (как наследственному, так и ненаследственному) можно определить некоторые моменты, необходимые для успешного применения метода “переделки”. Так, чем на более ранней стадии онтогенеза подвергается направленному изменению объект, тем больше вероятность получить устойчивое нужное изменение его наследственных свойств. Зрелые семена с полностью сформированным зародышем в этом смысле не являются самым благодарным объектом для переделки природы растений. По-видимому, отнесение начала “воспитывающего” воздействия на период формирования зародыша должно обеспечивать большую его эффективность. 

Так, если использовать в качестве изменяющего фактора холод, то в естественных условиях невозможно строгое управление этим фактором ни по глубине, ни по времени воздействия, ни по его локализации.. Строгое дозирование и локализация холодового воздействия, необходимые для получения более заметных и однородных результатов на большом числе подопытных растений, возможно только при выращивании растений в полностью искусственных условиях.

Другим важным моментом является длительность применения изменяющего воздействия. Насколько для результативности естественного отбора в популяции организмов, то есть для появления и наследственного закрепления в популяции нового признака необходимо, чтобы изменения в условиях, приспособление к которым составляет признак, сохранялись на протяжении многих поколений организмов, настолько для наследственного изменения отдельного организма важно, чтобы изменяющие условия сохранялись в течение многих клеточных поколений, то есть в течение всего онтогенеза. Слабый наследственный эффект различного рода закалок по крайней мере частично можно объяснить именно тем, что закаливающие воздействия обычно проводились только на первых стадиях “хозяйственного” онтогенеза, начинающегося с прорастания семени, после чего, в нормальных, мягких условиях, в точках роста, да и в зрелых тканях, мог идти процесс обратной эволюции.


Для “воспитания” наследственного свойства сохранять здоровье при наличии фактора, используется преднамеренный контакт объекта с болезнетворным фактором или его токсином. При этом важны кратковременность, периодичность и постепенность в нарастании напряженности действующего фактора. Кратковременность отдельного акта воздействия обеспечивает подавление только наиболее слабых элементов объекта, без серьезного угнетения жизнеспособности объекта в целом, и беспрепятственное размножение выдержавших отбор элементов - условия для сохранения высокой скорости микроэволюции внутри организма.

Постепенность согласуется с постепенным увеличением желательного признака у организма в результате многократного отбора и размножения отобранного. Напряженность подавляющего фактора, смертельная для организма в начальной стадии “воспитания”, хорошо переносится им на последующих стадиях, в результате накапливающего действия отбора.(Гибриды 1, 2, 3, 4 и т. д. поколения, это о них идёт речь - постепенность, ступенчатость вот фундамент и основа пластичности получаемого гибрида Ю.Л.) Периодическая повторяемость естественно необходима для поддержания отбора во времени в выбранном направлении.

Направленное изменение (переделка) наследственности отдельного организма как метод получения новых форм с желательными признаками, не противопоставляется другим признанным методам селекции, а становится в один ряд с ними. От совместного, дополняющего друг друга их использования как раз и можно ожидать наиболее быстрого и полного достижения поставленных целей. И опять же, не кто иной как Мичурин дал прекрасный пример того, как это взаимодополнение методов может осуществляться на практике. Ментор у него вовсе не заменяет гибридизацию, а, напротив, именно гибриды, благодаря неустойчивости, расшатанности своей наследственности и представляли собой наилучший материал для направленного изменения наследственности индивида. Отбор же индивидов необходимо присутствует в любом случае выведения новой формы.

Метод переделки наследственности организма в чистом виде еще далеко не обнаружил полностью своих возможностей по причинам, частично рассмотренным выше. А он имеет как и любой другой метод свои достоинства и недостатки. К достоинствам метода в чистом виде нужно отнести то, что при изменении наследственности организма, исходным материалом служит уже сравнительно устойчивый генотип, постепенное, без резкого нарушения его целостности изменение которого обеспечивает устойчивость и новой формы.

Метод “переделки” имеет преимущества перед произвольным манипулированием элементами генома (геноинженерия) своей большей доступностью и более определенной направленностью, даже если сравниваемый с нею метод берется за пересадку “нужного гена”. Поскольку геном не является просто смесью менделирующих генов, представляющих признаки, изменение любого признака в нужном направлении должно быть в той или иной мере обусловлено изменением генома в целом, переделка генома в буквальном смысле, то есть придание исходному геному новой и уже сбалансированной формы путем непосредственного изъятия и замены множества отдельных его частей пока вряд ли возможно, да и вряд ли оправдано.

(генноинжинерия – пересадка нужного гена,  думаю это не перспективное направление поскольку все свойства организма взаимозависимы, 1ген отвечает за множество признаков,  убери один кирпичик рассыплется весь организм, как карточный домик, ну нельзя с кувалдой и ломом лезть во взаимосвязанный мир тонкой материи – организм, получит  что?- только уродца, по существу генную модификацию, которую экологичной и пластичной ну никак не назовёшь. А самое опасное всё будет заложено в памяти растения и выдаст через поколения непредсказуемые мутанты, которые в виде питания будут у нас на столе. Чем питаемся из того и состоим)

Ю.Л

В то же время опосредованная переделка генома, путем создания условий, в которых непрерывно варьирующий геном может измениться в нужном направлении, благодаря отбору этих микровариаций, вполне реальна.

Принципиальное преимущество метода переделки заключается в возможности практически бесконечно совершенствовать форму. , не опираясь на наличие нужной выраженности заданного признака у другой формы, с которой можно было бы скрестить исходную, и, не дожидаясь появления такого признака в результате спонтанного или индуцированного мутирования.

Переделка может и уступать гибридизации, например, в тех случаях, когда нужный признак имеется в наличии у другого объекта, и путем скрещивания которого с исходной формой есть возможность наделить последнюю этим признаком.

Но как уже говорилось, только объединение всех методов может наискорейшим образом вести к успеху, и признание и более широкое использование наряду и совместно с другими методами метода “переделки” этому успеху может только способствовать.

Отрицание эволюции отдельного организма как неотъемлемой части общеэволюционного процесса не имеет научного основания и давно заслужило свое отрицание. Подход к организму как эволюирующей популяции элементов, непрерывно изменяющихся и подвергающихся отбору под действием внешней среды, позволит сделать шаг вперед в понимании причин изменчивости живого, а следовательно, увеличит возможности человека этой изменчивостью управлять.

( Явно указывает на практичность и теоретическую обоснованность работ Мичурина и Лысенко. Ю.Л.)

Рассмотрение некоторых явлений с точки зрения селективного механизма изменчивости


Только те элементы преимущественно восстановятся и захватят инициативу после прекращения действия неблагоприятных условий или на фоне низкой напряженности последних, которые способны к более быстрому восстановлению поврежденного, например, клетки. В результате, после такого воздействия неблагоприятным фактором получают кроме специфической устойчивости к нему, устойчивость к ряду других неблагоприятных факторов и общее увеличение производительности биологического объекта. Именно этим, по-видимому, можно объяснить получение зимостойких и высокопродуктивных сортов пшениц без применения скрещивания, исключительно методом крамольной “направленной переделки” яровых в озимые через подзимние, а затем осенние посевы яровых.  Слово направленный относится здесь собственно к изменению свойства яровости на озимость путем подстановки условий, характерных для озимых.

 

Высокая продуктивность получается в качестве побочного продукта такой переделки. В условиях подзимнего посева в этих развивающихся растениях преимущественно размножаются те из клеток, у которых низкая температура в меньшей степени снизила уровень обмена и которые, следовательно, в нормальных условиях обладают способностью к обмену повышенной интенсивности. Организм, составившийся из таких интенсивно поглощающих и интенсивно синтезирующих клеток как раз и может быть исходным для создания более продуктивного, интенсивного сорта.

Характерная деталь присутствует всегда при получении более высокопродуктивных растений в результате воздействий искусственно создаваемыми неблагоприятными факторами на прорастающие семена или всходы, независимо от того, наблюдалась или нет передача этой индуцированной высокой продуктивности потомству. Эта деталь - кратковременность и периодическая повторяемость воздействия неблагоприятным фактором, обеспечивающие определенную ограниченную глубину повреждения и чередование периодов повреждения с периодами восстановления При наступлении неблагоприятных условий, затрудняющих метаболизм, сперва преимущество в самообеспечении своей жизнедеятельности будут иметь элементы, обладающие более интенсивным обменом, а тем самым и большей способностью привлекать и использовать ставший ограниченным поток “сырья” и энергии.

 

После прекращения действия неблагоприятных условий именно эти элементы, как более других сохранившие целостность и продвинутые в развитии, в процессе своего размножения составят клеточную популяцию организма.

Если же неблагоприятные условия будут сохранены на длительное время, положение может измениться - клетки, обладающие повышенным обменом, не имея достаточного притока энергии и материала, необходимых для их существования, могут погибнуть, а клетки с низким уровнем обмена, довольствующиеся малым, напротив, сохранят целостность и составят из себе подобных организм с низким уровнем обмена, а, следовательно, и с низким уровнем продуктивности.

С этих же позиций можно попытаться объяснить явления инбредной депрессии (инбридинг – близкородственное скрещивание) и гетерозиса (усиление мощи гибрида).


Чем постояннее условия, при достаточной их благоприятности, тем менее интенсивным будет внутренний отбор, при этом освобождается очень мало места и энергии для самих вариаций. Преимущество для своего процветания и размножения получат клетки, обладающие малой величиной и мощностью, потребной для осуществления жизнедеятельности. В результате, организмы в поколениях будут мельчать и характеризоваться все меньшей производительностью.

В изменчивых условиях отбор интенсифицируется. Увеличивается исходная гетерогенность. Скрещивание организмов достаточно различающихся генотипов должно обусловливать, как временную гетерогенность отдельного генома, так и гетерогенность клеточной и органной популяций, составляющих организм. Эта гетерогенность на разных уровнях проявляется в известной пластичности гибрида, в том, что в пределах одного организма гибрида и в пределах онтогенеза, а также у разных особей гибридного поколения, может проявляться гетерозис различных органов и признаков, или, например, в том, что именно у гибридов наиболее часто возникают новообразования в виде почковых вариаций.

(Особенно часто эти почковые вариации наблюдаются в зонах влияния подвоя на привой и обратно привоя на подвой :  2 – 3 ближние почки обладающие почковыми вариациями или примерно 100мм зона привоя и подвоя ближние к зоне прививки

Ю.Л.

В пользу того, что гетерозис при скрещивании обусловлен в конечном счете ускорением внутриорганизменного отбора, свидетельствует и то, что гетерозис по жизнеспособности и устойчивости лучше проявляется в неблагоприятных условиях то есть в условиях, также увеличивающих интенсивность отбора.


Процесс старения можно представить себе и как процесс вырождения клеточной популяции в результате уменьшения интенсивности отбора клеток и субклеточных структур. Однако обреченность организма не означает жесткую ограниченность продолжительности его жизни, обусловленную роковыми 50-ю клеточными делениями. Условия, увеличивающие эту интенсивность, должны повышать жизнеспособность организма, а тем самым и увеличивать продолжительность его жизни. Очевидно, в пользу этой точки зрения говорят факты благотворного влияния на животный организм ограничения количества потребляемой пищи и периодического голодания, физической нагрузки вообще и периодической усиленной нагрузки, периодических воздействий холодом и жарой и т.д.

Надо сказать, что такой взгляд на природу старения согласуется с идеей о том, что причина старения - накопление вредных мутаций, не объясняющей однако накопления.

Характерно, что везде, где обнаруживается благотворное

действие на организм неблагоприятных условий, присутствует как бы сама собой разумеющаяся периодичность, кратковременность собственно воздействий неблагоприятными условиями. Очевидная ее необходимость основана казалось бы на том, что в постоянно неблагоприятных условиях организм может просто погибнуть. Однако, это не совсем так. Могут быть применены такие интенсивности неблагоприятных воздействий, которые не представляют опасности для существования организма и при их длительном присутствии. «Клетка содержит биохимические комплексы, или системы “естественной генетической инженерии”, которые способны реконструировать геном. Активность этих комплексов, как и любая клеточная функция, может резко меняться в зависимости от физиологии клетки.

 

Частота возникновения наследственных изменений всегда оценивается не для одной клетки, а для клеточной популяции, в которой клетки могут обмениваться между собой наследственной информацией. Кроме того, межклеточный горизонтальный перенос с помощью вирусов или передачи сегментов ДНК усиливается в стрессовых условиях».

Николай Иосифович Шапиро

 «Естественный отбор является единственным великим принципом, который делает организмы способными строго следовать за измененными условиями жизни».

СПЕНСЕР,ВЕЙСМАН

Представление о наследственности организма, и в частности организма человека, как о системе эволюирующих популяций, признаки которых можно направленно изменять, отодвигают нарисованную генетиками устрашающую перспективу накопления человечеством “вредных генов” и удручающих методов избавления от них.

Действительно, сильное замедление дарвиновского отбора индивидов у человека должно в принципе приводить к распространению наследственных заболеваний. Но в противовес этому, сознательно направленный, интенсифицированный внутриорганизменный отбор, в той же степени принципиально, может не только выполнять санитарную функцию дарвиновского отбора, но и обеспечить направленное улучшение наследственности человека.   

 

Материал подготовил Лотенков Юрий Алексеевич, садовод - опытник

lotenkovjuri@mail.ru