Две взаимосвязанные части концепции Конрада Уоддингтона – концепция канализированности (canalization) и концепция генетической ассимиляции (ассимиляции генов, genetic assimilation), – сформулированные в 40е годы прошлого века, продолжают привлекать внимание исследователей. Это один из самых впечатляющих примеров трансдисциплинарного развития концепций.
Индивидуальное развитие любого организма, происходит в условиях постоянных и неустранимых изменений факторов внешней среды и внутренних возмущений молекулярно-физиологических процессов. Учитывая, что организмы в популяции различаются генетически, реализация генетической программы должна быть, поэтому, относительно устойчива к генетической изменчивости.
По Уоддингтону индивидуальное развитие канализировано, т.е. происходит внутри некоторого канала условий, ограничивающего изменчивость траектории развития. Однако, сильные изменения среды и внутренние возмущения, некоторые достаточно сильные флуктуации этих факторов способны «выбрасывать» траектории индивидуального развития за пределы канала. При этом появляются аберрантные фенотипы, некоторые их которых способны участвовать в последующем отборе. При сохранении условий, систематически приводящих к такому смещению индивидуального развития, особенности этих фенотипов и их потомства через ряд поколений могут зафиксироваться отбором и генетически. Иначе говоря, отбор приводит к появлению наиболее генетически подходящих при сложившихся обстоятельствах вариантов фенотипов, у которых траектории развития соответствующим образом изменены. Популяции организмов с измененными траекториями и отличающимися генотипами продолжают существовать и в дальнейшем, когда действие возмущающих факторов прекращается. Этот механизм, приводящий к ситуации «сходные фенотипы, но отличающиеся генотипы» Уоддингтон называл ассимиляцией генов.
Недавние результаты из области системной эволюционной биологии позволили подвести количественную базу под классические концепции Конрада Уоддингтона об устойчивости индивидуального развития и ассимиляции при некоторых мутационных изменениях. Появилась возможность развивать эту концепцию дальше в свете новых экспериментальных и теоретических результатов. Особенный прогресс достигнут в анализе молекулярных механизмов канализированности. Обсуждение результатов этой области системной биологии на уровне заключений по результатам компьютерного моделирования, а также и в сравнении с заключениями по экспериментальными данными, и составляет предмет данной статьи.
Раздел находится в стадии разработки
Об изменениях будет сообщено дополнительно.