Читаем The Epigenetics Revolution полностью

Children conceived during famines and mice with yellow coats have each clearly taught us remarkable things about early development, and the importance of epigenetics in this process. Oddly enough, these two disparate groups have one other thing to teach us. At the very beginning of the 19th century, Jean-Baptiste Lamarck published his most famous work, Philosophie Zoologique. He hypothesised that acquired characteristics can be transmitted from one generation to the next, and that this drives evolution. As an example, a short-necked giraffe-like animal that elongated its neck by constant stretching would pass on a longer neck to its offspring. This theory has been generally dismissed and in most cases it is simply wrong. But the Dutch Hunger Winter cohort and the yellow mice have shown us that startlingly, the heretical Lamarckian model of inheritance can, just sometimes, be right on the money, as we are about to see.

Chapter 6. The Sins of the Fathers

For I, the Lord your God, am a jealous God, punishing the children for the sins of the fathers to the third and fourth generation of those who hate me

Exodus, Chapter 20, Verse 5

The Just So stories published by Rudyard Kipling at the very beginning of the 20th century are an imaginative set of tales about origins. Some of the most famous are those about the phenotypes of animals – How the Leopard Got his Spots, The Beginning of the Armadillos, How the Camel Got his Hump. They are written purely as entertaining fantasies but scientifically they hark back to a century earlier and Lamarck’s theory of evolution through the inheritance of acquired characteristics. Kipling’s stories describe how one animal acquired a physical characteristic – the elephant’s long trunk, for example – and the implication is that all the offspring inherited that characteristic, and hence all elephants now have long trunks.

Kipling was having fun with his stories, whereas Lamarck was trying to develop a scientific theory. Like any good scientist, he tried to collect data relevant to this hypothesis. In one of the most famous examples of this, Lamarck recorded that the sons of blacksmiths (a very physical trade) tended to have larger arm muscles than the sons of weavers (a much less physical occupation). Lamarck interpreted this as the blacksmiths’ sons inheriting the acquired phenotype of large muscles from their fathers.

Our modern interpretation is different. We recognise that a man whose genes tended to endow him with the ability to develop large muscles would be at an advantage in a trade such as blacksmithing. This occupation would attract those who were genetically best suited to it. Our interpretation would also encompass the likelihood that the blacksmith’s sons may have inherited this genetic tendency towards chunky biceps. Finally, we would acknowledge that at the time that Lamarck was writing, children were used routinely as additional members of a family workforce. The children of a blacksmith were more likely than those of a weaver to be performing relatively heavy manual labour from an early age and hence would be likely to develop larger arm muscles as a response to their environment, just as we all do when we pump iron.

It would be a mistake to look back on Lamarck and only mock. We no longer accept most of his ideas scientifically, but we should acknowledge that he was making a genuine attempt to address important questions. Inevitably, and quite rightly, Lamarck has been overshadowed by Charles Darwin, the true colossus of 19th century biology – actually, probably the colossus of biology generally. Darwin’s model of the evolution of species via natural selection has been the single most powerful conceptual framework in biological sciences. Its power became even greater once married to Mendel’s work on inheritance and our molecular understanding of DNA as the raw material of inheritance.

If we wanted to summarise a century and a half of evolutionary theory in one paragraph we might say:

Random variation in genes creates phenotypic variation in individuals. Some individuals will survive better than others in a particular environment, and these individuals are likely to have more offspring. These offspring may inherit the same advantageous genetic variation as their parent, so they too will have increased breeding success. Eventually, over a huge number of generations, separate species will evolve.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Происхождение мозга
Происхождение мозга

Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных. Приведены примеры использования нейробиологических законов для реконструкции путей эволюции позвоночных и беспозвоночных животных, а также основные принципы адаптивной эволюции нервной системы и поведения.Монография предназначена для зоологов, психологов, студентов биологических специальностей и всех, кто интересуется проблемами эволюции нервной системы и поведения животных.

Сергей Вячеславович Савельев , Сергей Савельев

Биология, биофизика, биохимия / Зоология / Биология / Образование и наука
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной. Они позволяют понять, как возникли первые сложные клетки и как земная жизнь взошла по лестнице восходящей сложности к вершинам славы. Они показывают нам, почему возникли теплокровные существа, стряхнувшие оковы окружающей среды; почему существуют мужчины и женщины, почему мы влюбляемся и заводим детей. Они говорят нам, почему наши дни в этом мире сочтены, почему мы стареем и умираем. Они могут подсказать нам лучший способ провести закатные годы жизни, избежав старости как обузы и проклятия. Может быть, митохондрии и не объясняют смысл жизни, но, по крайней мере, показывают, что она собой представляет. А разве можно понять смысл жизни, не зная, как она устроена?16+

Ник Лэйн

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Взаимопомощь как фактор эволюции
Взаимопомощь как фактор эволюции

Труд известного теоретика и организатора анархизма Петра Алексеевича Кропоткина. После 1917 года печатался лишь фрагментарно в нескольких сборниках, в частности, в книге "Анархия".В области биологии идеи Кропоткина о взаимопомощи как факторе эволюции, об отсутствии внутривидовой борьбы представляли собой развитие одного из важных направлений дарвинизма. Свое учение о взаимной помощи и поддержке, об отсутствии внутривидовой борьбы Кропоткин перенес и на общественную жизнь. Наряду с этим он признавал, что как биологическая, так и социальная жизнь проникнута началом борьбы. Но социальная борьба плодотворна и прогрессивна только тогда, когда она помогает возникновению новых форм, основанных на принципах справедливости и солидарности. Сформулированный ученым закон взаимной помощи лег в основу его этического учения, которое он развил в своем незавершенном труде "Этика".

Петр Алексеевич Кропоткин

Культурология / Биология, биофизика, биохимия / Политика / Биология / Образование и наука
Основы психофизиологии
Основы психофизиологии

В учебнике «Основы психофизиологии» раскрыты все темы, составляющие в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования содержание курса по психофизиологии, и дополнительно те вопросы, которые представляют собой «точки роста» и привлекают значительное внимание исследователей. В учебнике описаны основные методологические подходы и методы, разработанные как в отечественной, так и в зарубежной психофизиологии, последние достижения этой науки.Настоящий учебник, который отражает современное состояние психофизиологии во всей её полноте, предназначен студентам, аспирантам, научным сотрудникам, а также всем тем, кто интересуется методологией науки, психологией, психофизиологией, нейронауками, методами и результатами объективного изучения психики.

Игорь Сергеевич Дикий , Людмила Александровна Дикая , Юрий Александров , Юрий Иосифович Александров

Детская образовательная литература / Биология, биофизика, биохимия / Биология / Книги Для Детей / Образование и наука