Стремление к образованию передается по наследству

Над генами: когда приобретенные признаки передаются по наследству

Стремление к образованию передается по наследству

Стресс и недостаток материнской заботы в ранней жизни отражаются не только на самих детях, но и на последующих поколениях. Николай Кукушкин разбирает этот и другие случаи, когда приобретённые признаки, вопреки классическим представлениям о генетике, могут передаваться по наследству.

Крысиные ласки

Если вы думаете, что депутаты Госдумы, в последние годы особенно активно озаботившиеся психическим здоровьем детей, далеки от научной стороны вопроса, то вы их недооцениваете.

Исследование учёных из университета Тафтс в США показывает, насколько важно изолировать детей от стресса и обеспечить материнской заботой.

Крысы, выращенные в условиях социального конфликта и озабоченной посторонними проблемами матери, во взрослой жизни отличаются серьёзными эндокринными изменениями, повышенной агрессивностью и что самое интересное – ослабленным материнским инстинктом.

И если на страже моральной стороны вопроса в нашей стране стоят бдительные законодатели, то нас более всего интересуют вопросы генетики. Недостаток заботы в одном поколении приводит к её последующему недостатку в следующем: чем не форма наследственности?

О бесполезности упражнений

В XIX веке научное сообщество всерьёз задумалось о фундаментальной проблеме биологии: проблеме происхождения видов.

Оставив в стороне версию, изложенную в Библии – на протяжении тысячи лет однозначно самом авторитетном источнике знания – натуралисты задались вопросом: как происходит эволюция признаков, а с ними – и целых видов? Две точки зрения на этот вопрос обычно связывают с теориями Жана-Батиста Ламарка и Чарлза Дарвина.

В основе гипотезы Ламарка лежит идея о наследуемости приобретённых признаков, то есть таких признаков, которые развились у организма в течение жизни. Модель Ламарка можно сформулировать так: «сначала – признак, потом – наследование». Классический (и порядком надоевший) пример – это формирование шеи у жирафа.

По Ламарку, предкам жирафов приходилось всё время вытягивать шею, чтобы достать до верхних листьев на высоких деревьях. Такое «упражнение» шеи передавалось их потомкам, которые продолжали тянуться всё выше и выше – в результате через много поколений жирафы стали походить на башенный кран. Дарвин подходит к вопросу эволюции с другой стороны.

Её можно сформулировать так: «сначала – наследование, потом – признак». По Дарвину, признаки формируются не целенаправленным упражнением, а естественным отбором. Упражнение шеи как таковое, по Дарвину, не может напрямую передаться потомству. Зато среди любой группы жирафов будут животные с шеей покороче, а будут – с шеей подлиннее.

Последним достанется больше еды, а значит, они будут лучше выживать и размножаться – это и есть естественный отбор. Цикл, повторяясь много поколений, и приводит к формированию самых причудливых (и нелепых, если уж речь о жирафах) форм живого.

В начале XX века стало понятно, что наследственная информация заложена в хромосомах (а внутри хромосом – в дезоксирибонуклеиновой кислоте), и были сформулированы базовые принципы генетики. Это привело к тому, что теория Дарвина единолично возобладала в научном сообществе, а интерес к ламаркизму сохранился только в историческом контексте.

Действительно, с введением понятия гена ламаркизм стал абсурден: оттого, что вы будете возить компьютер по городу, у него не разовьётся система навигации. Все изменения должны начинаться с изменения самого «кода», то есть с генетических мутаций. Последняя печальная попытка отступить от этих принципов была предпринята Трофимом Лысенко в СССР 30-х гг. Уж очень привлекательной для идеологии того времени была идея о том, что признаки можно развивать целенаправленно, прямым воздействием на родительский организм, а не выбирая из вариантов, предлагаемых природой.

Не всё так просто

Итак, приобретённые признаки не передаются по наследству. Если вам сломают нос, у ваших детей он не будет кривым. И всё-таки имя Ламарка всё чаще и чаще всплывает в серьёзной научной литературе последних десяти лет.

Конечно, никто не собирается отменять генетику и возвращаться к экспериментам лысенковцев.

Но как и во многих подобных случаях, детальное изучение генома и механизмов наследования показало, что категорическое отрицание наследуемости приобретённых признаков не слишком дальновидно.

В XVII–XIX вв. раскопки уничтоженного извержением вулкана города Помпеи возродили интерес к античной культуре и отчасти дали толчок развитию неоклассицизма. Хотя примеры эпигенетических (буквально – «надгенетических») механизмов наследования были известны и раньше, настоящими Помпеями ламаркизма можно считать местечко Оверкаликс на севере Швеции.

Его особенность состояла, во-первых, в относительной изолированности, а во-вторых, в исключительной дотошности его жителей. Начиная с XVI в.

, поколение за поколением они вели детальные записи о населении городка, их происхождении, причинах смерти, а также обо всём более-менее значительном, с ними происходившем: например, об урожаях и погодных условиях (и с тем, и с тем на севере Швеции в то время было не очень).

В результате в распоряжении Ларса Бигрена, происходящего, как нетрудно догадаться, из самого Оверкаликса, и его коллег оказалась уникальная база данных, описывающая буквально всё, что происходило с целой человеческой популяцией на протяжении сотен лет.

Проделав колоссальную работу по анализу данных, учёные сопоставили смертность от диабета и сердечно-сосудистых заболеваний со статистикой урожаев и цен на еду. Казалось бы, всё предсказуемо: если мы слишком много едим, то больше болеем. Но результаты оказались гораздо интереснее. Выяснилось, что доступность еды в детском возрасте влияет не только на текущее, но и на последующие поколения. Причём влияет негативно. Другими словами, если ваш отец или даже дед выросли в условиях голода – ваши шансы развить диабет или атеросклероз значительно падают.

Здесь читаем, здесь – не читаем

Оставив сами результаты эксперимента как пищу к размышлению для бабушек, зорко следящих за сытостью внуков, рассмотрим сам факт передачи «информации о голоде» по наследству. Налицо типичный ламаркизм: «упражнение» организма, «закалённого» голодом, передаётся по наследству и сохраняется по крайней мере в течение двух поколений.

Разве это не противоречит генетике? На самом деле, «надгенетическое» наследование не противоречит, а дополняет представления о последовательности ДНК как носителе генетической информации.

В случае с жителями Оверкаликса, как и в большинстве других «жизненных» примеров эпигенетического наследования, нам пока не известны конкретные механизмы, стоящие за наблюдаемыми явлениями. Но мы знаем о принципиальном существовании таких механизмов – многие из них подробно описаны на более простых, экспериментальных системах.

Наиболее известным способом передать признак по наследству в обход последовательности ДНК является её химическая модификация. Участки ДНК не равнозначны: какие-то из них считываются активно, какие-то – «молчат».

Метилирование (то есть добавление небольшой химической группы из одного атома углерода и трёх атомов водорода) к одному из нуклеотидов ДНК может приводить к «выключению» гена, в состав которого входит этот нуклеотид. После деления клетки ДНК удваивается: каждая клетка наследует свою копию.

Оказывается, в таких случаях может копироваться и «рисунок» метилирования! Наконец, метилирование может передаваться по наследству: метилирование ДНК зародыша будет «скопировано» с метилирования ДНК сперматозоида и яйцеклетки. Грубо говоря, помимо собственно генов мы можем наследовать информацию о том, какие гены работают, а какие – нет. Помимо метилирования существует масса других механизмов, но принципиально они схожи.

Теперь представьте, что на метилирование ДНК может воздействовать среда. Это гораздо проще представить, чем прямое изменение средой последовательности ДНК. Например, голод в Оверкаликсе вызывает у его малолетних жителей повышенное выделение некоего гормона А.

Этот гормон воздействует на клетки организма (в том числе на формирующиеся яйцеклетки или сперматозоиды) и вызывает в них производство фермента Б.

Этот фермент, в свою очередь, либо метилирует, либо, наоборот, убирает метилирование с определённого набора генов, таким образом меняя распределение «включённых» и «выключенных» генов – а так как процесс происходит и в предшественниках половых клеток, он зафиксируется и в будущем потомстве оверкаликсских детей.

Физиология или психология

Конечно, далеко не всякий признак, передающийся из поколения в поколение, обеспечивается ДНК или её метилированием.

Религиозность, например, тоже передаётся «по наследству», но это не значит, что это непременно должно объясняться изменениями, связанными с генами (хотя есть и такие данные).

Однако границу между чисто физиологическими и чисто социальными формами «наследования» провести довольно сложно. В конечном итоге любую социальную или интеллектуальную активность можно свести к гормонам и нервным импульсам.

В работе о недостатке материнской заботы у крыс происходили физиологические изменения, отражавшиеся в дальнейшем на их способности оказывать ту же материнскую заботу. Этот замкнутый круг мы склонны считать физиологическим у крыс, но в случае с человеком речь бы шла о «социальной депрессии», то есть о психологическом эффекте.

С другой стороны, есть масса примеров наследования приобретённых признаков, в которых социальный компонент обнаружить сложно.

Например, как показывает исследование на крысах, никотин при беременности воздействует не только на сам плод, но и по крайней мере на два последующих поколения, вызывая у них повышенную склонность к астме и другим лёгочным нарушениям. Похожие результаты были получены для алкоголя и ряда других психоактивных веществ.

Важно подчеркнуть, что в этих работах после первичного воздействия токсина на организм матери или отца последующие поколения никогда не сталкивались с исследуемым веществом. Последствия, таким образом, сохранялись в потомстве независимо от прямого эффекта.

Другими словами, наследственность – это не только ДНК.

Это абсолютно все качества и признаки, которые мы передаём своим детям, а они – своим, и неважно, в какой форме: генетической, эпигенетической или просто психологической. Поэтому будущим родителям, пожалуй, будет полезно иногда вспомнить Ламарка.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции 

Источник: https://ria.ru/20131225/986332296.html

Эволюционные теории – материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

Стремление к образованию передается по наследству

Автор статьи – Л.В. Окольнова.

Ученых всегда волновал вопрос не только происхождения ныне существующих организмов, но и механизмов этих изменений.

Соответственно, каждый ученый выдвигал свои гипотезы и пытался их обосновать.

Мы рассмотрим эволюционные теории самых известных ученых.

Карл Линней

Швейцарский ученый и очень верующий человек, Линней был естествоиспытателем, изучал ботанику и зоологию и эволюционная теория не была основной целью его исследований.

Он ввел свою систематику организмов (таксономические категории), бинарную номенклатуру для описания живого. Основной единицей систематики считал вид.

Что касается эволюции, то Линней относился к креационистам, т.е. считал, что все живое создано Богом и виды не меняются.

Единица эволюции Факторы эволюцииПринцип систематизации видов
ОтсутствуетОтсутствуетСходство строения на основе отдельно произвольно взятых признаков.

Жан Батист Ламарк

Первый ученый, который пытался выстроить целостную теорию эволюции.

“всему живому присуще «стремлении к совершенству»…” Ж.Б.Ламарк

Во-первых, он читал, что живое произошло из неживого, во-вторых, разделение животных на позвоночных и беспозвоночных – именно его заслуга. Понятие “вид” он отрицал, считая, что единицей эволюционных изменений является организм сам по себе – особь.

Ламарк говорил об изменчивости как основном механизме для приспособления, адаптации к меняющимся условиям, что новоприобретенные признаки обязательно должны наследоваться, но основой механизмов всего этого он считал “внутреннее стремление к совершенству и упражняемость”.

Единица  эволюции Факторы  эволюцииПринцип  систематизации  видов
 Особь Внутреннее стремление к совершенству, адаптация к условиям среды, наследование  приобретенных  признаков. Выделение  градаций –  последовательных  ступеней  усложнения  организации.

Чарлз Дарвин

О нем знают все. Его портреты во всех школах, музеи его имени есть по всему миру. Ему постоянно приписывают происхождение человека от обезьяны, хотя он об это НЕ ПИСАЛ!

Нас интересуют основные моменты его теории биологической эволюции, над которой он трудился 20 лет!

• Основой для эволюции всего живого является изменчивость;

• Признаки, помогающие организму выживать в изменяющихся условиях, должны передаваться по наследству;

• Движущая сила эволюции – борьба за существование;

• Выживание и преимущественное размножение приспособленных – естественный отбор;

• Естественный отбор ведет к дивергенции (расхождению) признаков и, в конечном счете, к видообразованию.”

 Единица  эволюции Факторы  эволюции Принцип  систематизации  видов
 ВидНаправленного действия -наследственность,  изменчивость,  борьба за существование.  Направляющий – естественный отбор. Единство  происхождения  видов.

Современная (синтетическая теория эволюции)

Ученый, который “синтезировал” (отсюда и название), объединил теорию Дарвина и генетику – С.С. Четверяков.

• Основа эволюции — мутации, причем именно генные, т.к. они должны передаваться по наследству;

• как и в классической теории, в синтетической теории эволюции основной движущий фактор — это естественный отбор ;

• элементарная единица эволюции — популяция;

• эволюция — длительный процесс — смена одной популяции за другой приводит, в конце концов, к образованию вида или нескольких видов (дивергентность);

• вид — это замкнутое образование, при этом наблюдается поток генов — особи мигрируют из одной популяции в другую;

• макроэволюция — результат микроэволюции, при этом все закономерности микроэволюции (на уровне вида) переходят и на более высокий уровень.

 Единица  эволюции Факторы  эволюции Принцип  систематизации  видов
 ПопуляцияНаправленного действия -наследственность,  изменчивость и мутации,  борьба за существование.  Направляющий – естественный отбор.Единство  происхождения  видов.

Примеры заданий.

А1. Назовите учёного, первым предпринявшего попытку классификации живых существ и предложившего удобный и простой принцип двойных названий для каждого вида.

1) Ж. Б. Ламарк ;2) Ж. Кювье;3)  К. Линней;

4)  Ч. Дарвин.

В12. Установите соответствие между учёными и взглядами на историческое развитие живой природы.

ВЗГЛЯДЫ

A)    движущей силой эволюции является внутреннее стремление к совершенству

Б) изменения условий среды вызывают у организмов положительные, негативные и нейтральные наследственные изменения

B)    благоприобретённые признаки наследуются

Г) движущей силой эволюции является естественный отбор Д) элементарной эволюционной единицей является отдельная особь Е) элементарной эволюционной единицей является популяция

УЧЁНЫЕ

1)    Ч. Дарвин

2)    Ж. Б. Ламарк

Ответ.

А – 2

Б – 1

В – 2 (обратите внимание: по Ламарку – именно благоприобретенные, по Дарвину – все)

Г – 1

Д – 2

Е – 1 ( у Дарвина это вид, здесь допущена небольшая неточность, но в большинстве вопросов ЕГЭ тоже так)

Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/biologiya/evolyucionnye-teorii/

Какие черты характера передаются по наследству

Стремление к образованию передается по наследству

Гены — это элементы в молекуле ДНК, объединенные в цепочки. Именно они отвечают за наследственность. Каждый раз, когда гены родителей при зачатии малыша смешиваются, проводится уникальный генетический эксперимент. Этот термин принадлежит Роберту Пломину, американскому специалисту в сфере генетики поведения.

По его мысли зачатие в каждом случае можно описать биологической формулой, согласно которой сперматозоид и яйцеклетка несут в себе уникальные комбинации из 23 хромосом, который случайным образом объединяются в пары.

В результате такого объединения появляется генотип, являющийся уникальным генетическим кодом будущего малыша.

Факты о генах и детях

Гены начинают проявлять себя с первых мгновений жизни малыша. Так, новорожденные младенцы не случайно чаще всего оказываются похожими на пап. Это задумано природой для того, чтобы молодой отец увидел себя в малыше — благодаря этому инстинкт отцовства формируется быстрее.

Интересны и некоторые закономерности наследования. Так, темный цвет глаз определяется доминантным, более сильным геном. Соответственно, с большей вероятностью малыш унаследует от родителей именно более темный цвет глаз. По тому же принципу наследуются вьющиеся волосы — они даются доминантным геном.

Считается, что на наследуемость черт влияет пол ребенка. Так, первенцы-мальчики больше похожи на мам, а девочки — на пап. При этом интеллект, как правило, наследуется ребенком от мамы, потому что ген, отвечающий за него, расположен в X-хромосомах. У женщин их две, а у мужчин — только одна.

В то же время здесь сохраняет свое действие принцип перекрестного наследования — если у гениального отца рождается девочка, она, скорее всего, унаследует его интеллект. У мальчиков шансы на такое наследование гораздо ниже.

По этой причине, если вы ищете биологического отца для рождения ребенка, совсем не лишним будет обратить внимание на уровень интелекта кандидата в доноры для зачатия .

Впрочем, могут наследоваться и рецессивные, слабые гены. К ним, например, относится ген, дающие ребенку светлые волосы. Если мама малыша брюнетка, а папа — блондин, кроха может родиться со светлыми волосами, но только при условии, что у мамы в роду были блондины.

На генетическом уровне кодируется и предрасположенность к вредным привычкам. Так, зависимость от алкоголя определяется геном, который отвечает за синтез расщепляющего спирт фермента. Если у родителей, склонных к употреблению алкоголя, ген мутировал, ребенок может унаследовать аналогичную предрасположенность.

Передается ли по наследству характер?

Пока наука не смогла точно доказать тот факт, что характер может передаваться по наследству. Тем не менее, несколько лет назад был открыт ген «агрессивности», который подтверждает эту теорию. Разумеется, многое можно списать на среду, в которой растет ребенок, а также на воспитание.

Наконец, малыш может просто копировать поведение родителей, однако полностью исключать влияние генотипа нельзя. Так, уже точно установлено, что именно гены на 34% определяют то, будет ли ребенок склонен к грубому или, напротив, корректному, вежливому поведению. Выбор профессии определяется на 40%.

Лидерские качества тоже во многом являются наследуемыми.

А если ни в отца, ни в мать?

Часто бывает так, что малыш вообще не похож ни на маму, ни на папу. В этом случае вполне вероятно, что он повторяет генотип кого-то из дальних родственников. Вполне может быть, что причина непохожести в том, что сами родители сильно поменялись, повзрослев.

Стоит пересмотреть детские фотографии мамы и папы — не исключено, что ребенок похож на своих родителей в то время, когда они сами были малышами. Наконец, стоит понимать, что внешность малыша меняется со временем.

Часто фамильные черты начинают проявляться только через несколько лет после рождения.

На самом деле гены проявляют себя практически всегда, причем порой это бывает совершенно неожиданно. Так, в 1993-м году Дин Хеймер открыл «ген гомосексуализма», а в 2004-м он же написал работу о «гене веры в Бога». Наследуется, к примеру, и предпринимательская жилка. Так, у близнецов обычно повторяются свойственные одному из них черты.

В Великобритании изучили 609 пар близнецов, и выяснилось, что если у одного из них есть способности к ведению бизнеса, то такие же способности присутствуют и у другого. Ученые уже вплотную подошли к выделению гена гениальности и практике его внедрения в генотип.

Споры в этом направлении сейчас ведутся уже не о практической части, а о нравственном аспекте вопроса.

Теория о телегонии

В XIX-м веке была очень распространена теория о телегонии. Согласно ей внешность малыша определялась генами не биологического отца, а первого партнера матери.

Эта теория появилась после того, как один заводчик лошадей решил скрестить кобылу и зебру. Эксперимент прошел неудачно, однако родившиеся позже от обычного коня жеребята имели характерные полоски.

Тем не менее, других подтверждений эта теория не получила, и сегодня ее считают несостоятельной.

Что мы передаем по наследству детям?

Абсолютно всех родителей в той или иной степени занимает вопрос: что мы передаем по наследству детям, какие особенности внешности и характера они получат генетически?

Особенности наследования

Передаточным звеном между родителями и их детьми служат хромосомы с генами – каждый ген представляет собой отрезок ДНК, а все в совокупности они несут в себе информацию о каждом из около 3000 белков, из которых состоит организм человека.

В каждой клетке человеческого тела, в том числе и в половых клетках, содержится по 46 хромосом, определяющих генотип. При зачатии будущий ребенок получает 50% генетической информации от отца и еще 50% – от матери, то есть 23 хромосомы из отцовской клетки и 23 – из материнской.

Причем разделение хромосом при этом происходит совершенно случайным образом, и предугадать, какие именно признаки получит ребенок от каждого из родителей, невозможно.

Внешность

Каждая из 46 хромосом нашего «генетического набора» несет в себе целый ряд различных признаков, в том числе и определяющих внешность человека.

Поэтому ребенок обычно наследует какие-то внешние признаки от отца, какие-то – от матери, а иногда бывает и так, что малыш вроде бы не похож ни на кого из родителей, но вот нос у него в точности как у дяди по отцовской линии, а подбородок и ушки – как у бабушки по материнской линии.

Каждый внешний признак – цвет волос, рост, цвет глаз – «кодируется» несколькими генами. Часть таких генов рецессивные (условно говоря, слабые), часть доминантные (сильные, подавляющие более «слабые»). К примеру, кареглазость определяется доминантным геном, голубоглазость – рецессивным.

У кареглазых родителей вполне могут иметься «скрытые» рецессивные гены голубоглазости, поэтому у их ребенка глазки могут быть светлыми.

А вот у обоих голубоглазых родителей кареглазого ребенка быть не может, поскольку все гены, определяющие цвет глаз у таких родителей, рецессивные и доминантной кареглазости у них взяться просто неоткуда.

Во многих случаях внешность ребенка определяется не только внешностью родителей, но и «наследием предков», ведь все люди несут в себе генетическую информацию многих поколений своих предков.

Черты характера и привычки

Ученые считают, что интеллектуальные способности передаются от родителей к детям по наследству: у одаренных и образованных родителей талантливые дети рождаются куда чаще. Однако нельзя говорить о том, что уровень интеллекта определяется исключительно наследственностью.

Здесь очень многое зависит от круга общения, воспитания ребенка, времени, которое родители уделяют его воспитанию и обучению.

Имеет значение и питание матери в период беременности, поскольку несбалансированное и неполноценное питание может сказаться на уровне умственного развития малыша.

Кроме того, по наследству с большой долей вероятности передаются музыкальные пристрастия, творческие способности, художественные вкусы.

Генетика в данном случае влияет на формирование музыкального либо художественного вкуса примерно на 55%, остальное зависит от культурной среды, в которую попадает ребенок.

Что касается творческих способностей, то одной наследственности здесь тоже недостаточно: чтобы ребенок вырос талантливым, родителям необходимо вовремя заметить этот талант и помочь его развитию.

По наследству передаются не только положительные черты, но и негативные: пристрастие к алкоголю, склонность к агрессии, лень. Опять же, насколько эти черты будут выражены в ребенке, во многом зависит от воспитания и круга общения, в который он попадет.

Перенимают дети и активность или пассивность, уровень эмоциональности и способности к адаптации.

Поэтому в процессе воспитания нужно учитывать и способности и особенности ребенка, и особенности самих родителей – ведь во многом ваше чадо является маленьким отражением вас самих.

Здоровье

Что касается здоровья, то существует целый ряд наследственных заболеваний, которые родители могут передать своим детям: дальтонизм, витилиго (проявляется в виде характерных белесых пятен на коже), сахарный диабет первого типа, бронхиальная астма, наследственная кардиомиопатия, муковисцидоз, шизофрения и пр. Очень часто по наследству передаются особенности обмена веществ (в том числе и нарушения метаболизма липидов или аминокислот в организме), склонность к некоторым сердечно-сосудистым заболеваниям, склонность к депрессивным состояниям и уровень стрессоустойчивости.

Далеко не всегда «дефектные» гены, переданные по наследству ребенку, проявляются, то есть заболеваемость не будет стопроцентной. В ряде случаев толчком к развитию заболевания служит воздействие внешних факторов: неправильное питание, экологическая обстановка, радиация, химическое отравление.

Без этих воздействий заболевание может не проявиться в течение всей жизни человека, но при этом сам «дефектный» ген никуда не девается и может передаваться по наследству следующим поколениям.

Это обязательно нужно учитывать людям, которые имеют какие-либо наследственные заболевания и планируют иметь детей.

Особенности работы иммунной системы также во многом обусловлены наследственностью, однако слабую иммунную систему ребенка можно «научить» эффективно защищать организм правильным питанием, оптимальным режимом и закаливанием.

Источник: http://mirshablonov.ru/dokumenty-na-nasledstvo/kakie-cherty-haraktera-peredajutsja-po-nasledstvu.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.