2. Гены и хромосомы
После опубликования теории естественного отбора Чарлза Дарвина острый интерес
ученых вызвал вопрос о том, как наследуются признаки и как поддерживается
изменчивость у потомства. Фон Негели, знаменитый благодаря своим работам по
клеточному строению тканей, провел эксперименты по скрещиванию на
ястребинке. Бэтсон (Bateson) опубликовал свои обширные исследования по
наследственности и изменчивости в 1894 г. Голландский ботаник Гуго де Фриз
обнаружил, что измененные растения энотеры появляются от нормальных растений
и, по-видимому, дают потомков такого же генотипа; он назвал эти внезапные
резкие изменения мутациями. В 1868 г. Дарвин опубликовал свою книгу
«Изменения животных и растений под влиянием одомашнивания, в которой он
выдвинул идею пангенеза, гласившую, что каждая клетка тела выделяет
мельчайшие «геммулы», содержащие информацию о ней. «Они размножаются и
собираются вместе в почках и половых элементах». Однако до 1900 г., пока не
получили признания работы Грегора Менделя, генетику нельзя было увязать с
теорией эволюции путем естественного отбора и с развивающейся клеточной
физиологией.
В этой главе будет показано, каким образом работы Менделя позволили прийти к
современному пониманию клеточных основ наследственности, генетических
изменений и природы гена. Генетика имеет фундаментальное значение при
исследовании поведения животных, поскольку многое в поведении определяется
генетическим своеобразием животного. Постигнув законы генетики, мы сможем
понять природу такого влияния.
2.1. Естественный отбор и поведение
Естественный отбор оперирует с физическими признаками, или фенотипом, особи;
в число таких признаков входит и ее поведение. У особи мыши, которая не
пытается спастись от хищника, меньше шансов выжить, чем у мыши, которая
делает это, а мышь, которая не использует благоприятную возможность для
получения пищи, также окажется в невыгодном положении. Таким образом, к
признакам, имеющим важное значение для выживания животного, мы можем
отнести не только его морфологические признаки, но и характер поведения. Более
того, соотношение между различными типами поведения также может быть
важным. Например, мышь, которая уделяет слишком много внимания пище, может
не заметить приближающегося хищника, а мышь, которая слишком боится
хищников, может упустить возможность для получения пищи. Такие соображения
наводят на два важных вопроса о связи между естественным отбором и
поведением: 1) как можно определить или продемонстрировать значение для
выживания конкретных типов поведения? 2) существует ли для животного
наилучший способ распределить свое время между различными видами
активности, возможными при данных условиях? На первый из этих вопросов мы
ответим в разд. 6.1. Второй вопрос несколько сложнее и освещается в гл. 24.
Эффективность естественного отбора в изменяющихся популяциях зависит от
степени, в которой наследуются феноти-пические признаки. Дарвин знал, что среди
потомков от любых конкретных роди-
25