Значение на инбридинга в еволюцията на организмите

От 1928г.

Близкородственото кръстосване между организмите е било на известно на хората много отдавна. Наречено е инбридинг ("инцухт" - разреждане от само себе си).

Селекционерите са го използвали често с цел да закрепят признаците на "производителя" в потомството.

Знаело се е, че инбридингът е свързан с възникването на израждане в животни и растения, с понижаване на жизнеността и продуктивността. Този въпрос е бил подробно изследван в труда на Дарвин изследва "Действие на кръстосаното опрашване и самоопрашването в растителния свят".

До развитието на менделовата генетика обаче не е бил известен точният механизъм на инбридинга. С развитието на генетиката постепенно е бил разкрит и инбридинговият механизъм - преход на рецесивните гени в хомозиготно състояние, като много от тези гени са били вредни, а понякога и летални.

Например: В едно племенно животновъдство се ценели най-вече биците-производители. Прославеният бик от голщинска порода Принц Адолф към 1930 г. имал повече от две хиляди синове, внуци и правнуци.

Той обаче имал рецесивен ген, носителите на който се раждали без козина и естествено загивали (това са били носителите на гена в хомозиготно състояние).

Тези телета без космена покривка са носили огромни загуби, дори за милиони.

След широкото навлизане на изкуственото осеменяване във времето, като метод за увеличаване на потомството, се е смятало, че ако се допусне подобна грешка, това би дало огромни загуби.

На пръв поглед изглежда така сякаш инбридингът има отрицателно значение за еволюцията, но това реално не е така. Пример може да се посочи с мутацията на ензима тирозиназа, който предизвиква потъмняване на животинската космена покривка. Тук има рецесивни алели, които водят до образуването на термолабилен ензим (чувствителен на температурата). При температура от 37°С в козината не се образува тъмният пигмент меланин.

Пример може да бъде посочен с южно животно, което се премества да живее на север в места с много студена и сурова зима. Мутантите по термолабилния ензим на юг са били в хомозиготно състояние, а появяващите се много рядко светли хомозиготи не са имали никакви предимства.

На границата на ареала популациите били малобройни и инбридингът там имал толкова по-голямо значение, колкото по-малка е популацията. Хомозиготите ставали все повече и порасналата им през лятото при по-висока температура козина е била слабо пигментирана. Тези светло оцветени индивиди са били слабо забележими зимно време върху снежната покривка благодарение, на което получавали и голямо предимство в борбата за живот.

Интересното в случая е, че след смяната на местообитанието, при условията на ниските температура, при тези организми космената покривка потъмнява (мутантният ензим е почнал да работи) и до началото на лятото, след периода на линеене, окраската се е променила и е станава незабележима с фона на земята.

По този механизъм е възникнала популярната днес сезонна смяна на космената покривка (включително и оперението при птиците), която е широко застъпена при животните от нашия климат.

Стигнало се е до извода, че ако е нямало изолация, която води до инбридинг и естествен отбор, оценяващ резултата, това ценно приспособление не би могло да възникне, при това нееднократно, в различни групи от неродствени организми. С течение на времето ефектът на инбридинга в малките популации е започнал да се надценява в голяма степен.

Разсъжденията са били следните: при всяко поколение настъпва удвояване на броят на предшествениците. Действително всеки от нас има един баща и една майка, по двама дядовци и две баби, четирима прадеди и четири прабаби и така нататък.. Ако се приеме, че човекът като вид съществува 500 хиляди години и продължителността на поколенията е 25 години, то броят на предшествениците на всеки човек трябва да се изрази със свръхастрономическа цифра - 2^{20 000}.