Глава 1. Истоки эволюционной психологии.
ДНК.
В 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик разгадали структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), молекулы наследственности (Crick, 1981). ДНК имеет форму закрученной веревочной лестницы (спирали), перекладины которой представлены парами нуклеиновых оснований. Аденин сочетается с тимином, а цитозин — с гуанином (рис. 1.3). Основное значение ДНК — способность нести информацию о белке и способность удваиваться. Последовательность из трех связанных между собой нуклеотидов — код для конкретной аминокислоты. Из последовательности аминокислот получаются белки, которые управляют в организме биохимическими механизмами развития и метаболизмом (рис. 1.4).
Рис. 1.3. ДНК, молекула-репликатор: после того как молекула ДНК разделяется на две цепи, каждое нуклеиновое основание притягивает комплиментарное себе. Таким образом, аденин притягивает новый тимин, гуанин — новый цитозин и т. д. В конце получаются две новые молекулы ДНК, являющиеся точными копиями исходной.
(Рисунок взят из J. Pinel's Biopsycnology, p. 40, (c) 2000 (Allyn & Bacon). Используется с разрешения Allyn & Bacon)
1. Молекула ДНК частично расплетается, освобождая для транскрипции структурный ген.
2. Цепочка матричной РНК (мРНК) считывается с одной из цепей ДНК и переносит генетическую информацию из ядра в цитоплазму клетки.
3. В цитоплазме цепочка мРНК прикрепляется к рибосоме. Рибосома движется по цепи, транслируя каждый кодон в соответствующую аминокислоту, которая добавляется к собираемому белку молекулами транспортной РНК.
4. Когда рибосома доходит до конца цепочки мРНК, ей встречается кодон. вызывающий отделение собранного белка.
Рис. 1.4. Передача генетической информации "в жизнь" — транскрипция белков. (Рисунок взят из J.Pinel's Biopsychology, p. 41, (c) 2000 (Allyn & Bacon). Используется с разрешения Allyn & Bacon)
Второе важное свойство ДНК — способность к репликации (удвоению). Перед делением клетки "лестница" ДНК расплетается и разрывается на две цепочки нуклеотидов. Непарные нуклеотиды начинают притягивать к себе комплиментарную пару. Каждая молекула аденина притягивает к себе тимин, каждая молекула цитозина — гуанин и так далее, пока из двух половинок "лестницы" не получатся две полные спирали ДНК. Именно эта способность ДНК к репликации делает возможным размножение всех форм жизни — от простейшего микроба до сложного многоклеточного организма.
Сейчас известно, что мутации — это изменения в последовательности пар нуклеотидов, что влияет на результат синтеза белка (Strickberger, 1990). Ген — это особая последовательность нуклеотидов в хромосоме, кодирующая определенный полипептид или белок. В результате естественного отбора конкретные гены подавляются или, наоборот, "поощряются", в зависимости от того, насколько важен вклад кодируемого этим геном белка в успешное размножение организма. Знание этого позволило изучить эволюцию на молекулярном уровне, отследить историю изменений в конкретных генах и в их организации, а также создать модель филогенеза, основанную на схожести ДНК между таксономическими группами. Как подчеркивал Добжанский, все в биологии имеет смысл лишь в свете эволюции.
