Мутационный процесс

Одной из важнейших причин возникновения изменчивости является мутационный процесс, который условно делят на спонтанный и индуцированный. В тех случаях, когда возникновение мутаций подчинено общим стохастическим законам и происходит под влиянием обычных природных факторов внешней среды или в результате нормальных физиологических и биохимических изменений в самом организме, их относят к спонтанным.

Для каждого вида характерна определенная частота возникновения мутаций. Мутации чрезвычайно разнообразны как по фенотипи-ческому проявлению, так и по генетической обусловленности, поэтому их учет зачастую оказывается затруднительным.

Большинство вновь возникающих мутаций, как правило, вредны или но крайней мере бессмысленны. Их влияние на жизнеспособность или иные важные признаки особи-носителя могут находиться в интервале от пользы до катастрофичности. Вероятность возникновения мутации в отдельном гене очень мала.

При рассмотрении же особи или вида в целом вероятность возникновения мутации возрастает. Теоретически вероятность возникновения мутации в одном гене в одной гамете у одной особи составляет от 1 х 10~5 до 1 х 10"6. Учитывая, что каждая особь млекопитающего имеет десятки или даже сотни тысяч генов (у человека), можно утверждать, что в популяции возникает довольно много мутаций в каждом поколении.

Для каждого вида характерна определенная частота возникновения мутаций. Мутации чрезвычайно разнообразны как по фенотипическому проявлению, так и по генетической обусловленности, поэтому их учет зачастую оказывается затруднительным.

Большинство возникающих мутаций ввиду своего неадаптивного характера (снижающего приспособленность особи к условиям существования) отметаются естественным отбором. Особи, несущие такие мутации, гибнут уже на этапе оплодотворения яйцеклетки и далее — в критические периоды эмбриогенеза, постнатальный период и т. д. В лучшем случае такая особь не оставляет после себя потомства.

Безразличные мутации не снижающие адаптивности особи, а также повышающие ее подхватываются естественным отбором и сохраняются, а затем и умножаются в популяции. Мутация редкое и ненаправленное событие, поэтому мы крайне редко наблюдаем в поголовье появление новых признаков. Показательным является следующий пример: мутация, как опечатка в книге — практически мало вероятно, чтобы ее появление улучшило текст. Вероятнее всего она его испортит.

Различные гены в одном генотипе мутируют с разной частотой. Принято выделять мутабильные и стабильные гены. Однако в разных генотипах различную частоту мутирования могут иметь и сходные гены. Как правило, одновременно может мутировать лишь один ген из аллельной пары; одновременное мутирование ее обоих аллелей весьма маловероятно. Каждый ген подвергается мутационному изменению достаточно редко, но так как число генов в геноме огромно, то суммарная частота мутирования всех генов оказывается довольно высокой.

Одной из возможных причин спонтанного мутагенеза может быть и накопление в генотипе мутаций, блокирующих биосинтез тех или иных веществ, вследствие чего будет происходить чрезмерное накопление предшественников таких веществ, которые может обладать мутагенными свойствами.