Читаем Кошки и гены онлайн бесплатно

Издание третье

URSS

МОСКВА

ББК28.6

Бородин Павел Михайлович

Кошки и гены. Изд. 3-е. —М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ»,

2011. —136 с.

В настоящей книге на примере домашней кошки в легкодоступной форме изложены современные представления о структуре и функциях генетического материала, о методах селекции, механизмах эволюции и об одомашнивании животных. Особое внимание уделено наследованию окраски и качества шерсти у кошек, описанию мутантных генов и основных пород кошек. Даются рекомендации по проведению селекционно-племенной работы с породами кошек и организации геногеографических исследований. Издание также содержит данные о расшифровке генома кошки, о родословном древе млекопитающих вообще и кошачьих в частности, о клонировании и получении генетически модифицированных кошек. В заключение приведен список современных книг и ресурсов Интернета по генетике и селекции кошек.

Для любителей животных, студентов и абитуриентов, а также для всех интересующихся биологией.

Издательство «Книжный дом “ЛИБРОКОМ”».

117335, Москва, Нахимовский пр-т, 56.

Формат 60x90/16. Пел. л. 8,5. Зак. № 4391.

Отпечатано в ООО «ЛЕНАНД».

117312, Москва, пр-т Шестидесятилетия Октября, 11 А, ар. 11.

ISBN 978-5-397-01866-1© П. М. Бородин, 1995,2011

9944 ID 122097

© Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009,2011

Все права защищены. Никакая часть настоящей книга не может быть воспроизведена или передана в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, а также размещение в Интернете, если на то нет письменного разрешения владельцев.

Около 30 лет назад я опубликовал в журнале «Химия и жизнь» статью под названием «Кошки, гены и география». После этой статьи я стяжал славу выдающегося котофила и получил множество писем с описаниями наиболее замечательных котов нашего Отечества, включая поэму об одном гениальном коте, который говорил на трех иностранных языках и спускал воду в туалете.

Это было давно... За прошедшие с тех пор годы котофильское движение в нашей стране росло, ширилось и набирало силу. Возникали и распадались многочисленные ассоциации, клубы и неформальные объединения любителей кошек. Стали проводиться районные, городские и всероссийские кошачьи выставки. Все это замечательно, но беда в том, что эти события происходят на печальном фоне всеобщей биологической неграмотности. Ведь в нашей школе биология как предмет по уровню престижа занимает одно из последних мест, где-то между пением и рисованием.

Предлагаемая вашему вниманию книга решает две задачи.

Во-первых, она дает полное и современное представление о наследовании окраски и других экстерьерных признаков, поведения и врожденных заболеваний у кошек, а во-вторых, эксплуатируя интерес публики к кошкам, внедряет в широкие массы элементарные знания о закономерностях наследования признаков у животных и человека, о принципах селекции и эволюции.

В соответствии с этими задачами и строится книга. В первой главе исключительно на кошачьих примерах изложены современные представления о структуре и функциях генетического материала: организаций генов, особенностях их работы, о мутационном процессе, устройстве хромосом и других вопросах общебиологического значения. Но все это, повторяю, применительно к кошке.

Следующая глава содержит полный перечень всех известных наследственных признаков у кошек, включая цвет и текстуру шерсти, наличие и форму хвоста и ушей, особенности поведения, врожденные заболевания. Кроме того, в ней описаны механизмы формирования тех или иных признаков экстерьера в развитии.

Третья глава посвящена общим для всех организмов принципам генетики. Законы Менделя, наследование, сцепленное с полом, локализация генов на хромосоме, их неаллельные взаимодействия — все, что относится к фундаментальным основам генетики, изложено здесь опять же в приложении к кошке.

В четвертой главе я обсуждаю, может быть, и не самый животрепещущий, но достаточно интересный вопрос: проблему непорочного зачатия в свете современной генетики. Эта проблема в основном решалась в экспериментах на мышах, и те, кого интересуют только и исключительно кошки, могут эту главу пропустить. Однако потом они горько об этом пожалеют, поскольку ничего не узнают о клонированных и генетически модифицированных кошках.

Но пятую главу кошковладельцам пролистывать, не читая, ни в коем случае не следует. В ней рассказано о том, что сейчас известно об эволюции семейства кошачьих и их родстве с человеком. При обсуждении этого вопроса наряду с историческими, палеонтологическими и молекулярнобиологическими данными, мне потребовалось немного фантазии. Без последнего компонента невозможно ни одно рассуждение на эволюционные темы. Попутно читатель обнаружит там элементарные представления о механизмах микроэволюции, также небесполезные для любого культурного человека. Здесь же рассмотрены основные этапы одомашнивания кошки.

В шестой главе я попробую убедить вас, что бродячие кошки представляют не меньшую ценность для науки, чем комнатные. Я покажу, как исследование распределения генов окраски шерсти в различных популяциях бродячих кошек может быть использовано для изучения проблем микроэволюции.

В седьмой главе предлагаются рекомендации по проведению любительских исследований в области геногеографии. Эти исследования не только украсят ваш досуг, но и позволят вам внести посильный вклад в науку.

В восьмой главе я расскажу о принципах селекции кошек: методах определения племенной ценности, принципах отбора и подбора животных, роли отдаленного скрещивания и инбридинга в поддержании существующих пород и выведении новых, дам рекомендации по ведению племенных записей и разоблачу ложные представления о телегонии и другие предрассудки.

В книге вы найдете генетические задачи, решая которые вы расширите свою эрудицию и разовьете смекалку. В приложении приведены ответы на них и словарь биологических терминов (я старался ими не злоупотрёблять, но из этого ничего не вышло).

В конце предисловия я хотел бы выразить свою искреннюю благодарность тем, кто, так или иначе, способствовал появлению этой книги на свет. В первую очередь я признателен моим детям и жене. Это они во время моих отъездов тащили в дом котов, собак и других животных. И я вынужден был относиться ко всей этой живности как к объектам исследования, в противном случае жизнь в доме становилась для меня совершенно невыносимой.

Я искренне благодарен моим друзьям и коллегам: М.И. Родионовой и А.А. Торгашевой, которые помогали мне в оформлении и правке рукописи, И. П. Горлову, который всегда был предельно критичен ко всему, что бы я ни делал, О.А. Сизовой, И.А. Захарову, Л.Н. Трут, Л.А. Прасоловой, А.И. Железовой, Л.А. Васильевой, Т.Ю. Ладыгиной, которые прочитали рукопись, исправили в ней ошибки и дали хорошие советы, как ее улучшить. За все ошибки, которые в ней все же остались, отвечаю я один и буду благодарен читателям, которые возьмут на себя труд сообщить мне о том, что не так в моей книге.

По большому счету, я и своим котам должен был бы выразить благодарность. Жизнь в их обществе сыграла определенную роль в написании этой книги. Но они мне столько вредили, что никакой благодарности от меня не дождутся.

***

Первое издание этой книжки вышло в 1995 году, а написана она была гораздо раньше - в 1988 году. С тех пор и генетика вообще, и генетика кошки в частности, ушли далеко вперед. Поэтому, когда мне предложили выпустить второе издание, я призадумался: а стоит ли вообще переиздавать книжку, написанную двадцать лет назад. Она, наверное, уже безнадежно устарела. Тогда я перечитал её и к своему удивлению обнаружил, что безнадежно устарел только список рекомендованной литературы, который я давал в первом издании. С тех пор опубликована бездна фелинологической литературы. Тут и многоцветные атласы пород кошек, и руководства для заводчиков отдельных пород, и советы ветеринаров, и инструкции по воспитанию кошек. Появилось множество сайтов в Интернете, посвященных разным аспектам фелинологии и генетики кошек.

Все остальные главы моей книжки, к моему большому удивлению, не устарели. То есть, конечно, появились новые данные о структуре и функциях генетического аппарата, но все они касаются деталей. Зачастую фантастически интересных, но, все же, деталей. Фундамент остался неизменным. Несколько лет назад был полностью расшифрован геном кошки, стали на несколько порядков более подробными карты хромосом. Но список наиболее распространенных мутаций, которые влияют на окраску и структуру меха, на особенности анатомии кошек, остался тем же. Мы сейчас гораздо лучше понимаем, как эти мутации влияют на процессы развития, но правила, по которым признаки передаются от родителей к потомкам (то есть законы Менделя), остаются верными и сейчас, и будут верными всегда. Значительно расширились наши представления об эволюции вообще, и об эволюции кошек в частности, но это не привело к пересмотру основных принципов эволюции, открытых Дарвином 150 лет назад и описанных в моей книжке 20 лет назад. Теми же остаются и принципы селекции.

Поэтому я в основном сохранил текст первого издания, удалив из него устаревший материал и добавив новые данные. В частности, я убрал из нового издания описание стандартов кошачьих пород. В свое время я сделал его по просьбе издателя, но без всякого удовольствия, поскольку этим материалом не владел совершенно. Мне это описание никогда не нравилось, а специалистам-фелинологам оно понравилось и того меньше. В своих рецензиях и сетевых комментариях они этот раздел дружно ругали и правильно делали. Сейчас о породах и их характеристиках много и хорошо написано настоящими специалистами. Вот их и читайте.

Зато я добавил сведения о расшифровке генома кошки и о том, что из этого последовало для понимания устройства генов, в том числе и генов, влияющих на окраску и длину шерсти. Я вставил рассказ о клонировании и получении генетически модифицированных кошек. Я полностью переписал в свете новых открытий родословную млекопитающих вообще и семейства кошачьих, в частности, и полностью переделал рисунки.

Вот ведь что странно. Когда физик пишет популярную книгу об элементарных частицах, от него никто не требует начинать с объяснения того, что такое молекула, атрм, атомное ядро. Считается, что все это и так знают. Но любая попытка писать о современных проблемах генетики, не объяснив сначала, что такое гены и хромосомы, решительно пресекается редактором и рецензентами.

Нет, — говорят они, — так непонятно.

Но как же, ведь и устройство ДНК, и законы Менделя учат в школе!

Это ничего не значит. Мало ли чему учат в школе. Вот я, например, — говорит редактор, — понятия не имею о том, что такое гетерозигота и чем она отличается от гомозиготы.

Но ведь чтобы это все объяснить, — начинаю оправдываться я, — нужно написать отдельную большую книгу вовсе не о том, о чем хочу написать я.

А вы коротенько, в первой главе объясните все фундаментальные понятия, а потом уж пишите, что хотите про ваших кошек. Тогда народу будет понятно.

И они, видимо, правы. О том, что такое гены, приходится объяснять еще и еще раз. Мы, действительно, больше знаем о сигма-минус-гиперонах, которые никак не влияют на нашу повседневную жизнь, чем о генах, от которых она, наша жизнь и жизнь наших котов, полностью зависит. Необходимо, чтобы о них на самом деле знали все. Незнание в этой области слишком дорого нам обходится. Мы платим за нашу неграмотность по самому высокому счету: здоровьем и счастьем наших детей, нашим семейным благополучием.

Простой и не самый драматичный пример из моей практики.

Много лет назад я принимал участие в учебной телевизионной передаче о законах Менделя. Там я показывал, таская за хвосты перед камерой черных и белых мышей, как наследуется окраска шерсти. Прошло два года с момента съемок. Передача уже несколько раз вышла в эфир, и вот мне пришло письмо.

«Уважаемый ведущий передачи по общей биологии! Мы с мужем смотрели конец вашей передачи о том, когда рождаются светлые и темные потомки. Мой муж сделал вывод, что от темноволосого отца может родиться только темный потомок. У него волосы темно-русые, я сама блондинка, и сын мой родился светловолосым. И вот теперь мой муж утверждает, что это не его сын. О рождении второго ребенка я и думать боюсь: вдруг он будет темным. Как я тогда объясню, почему первый светлый? Помогите мне, пожалуйста».

Вот такое письмо, и пустой конверт приложен с обратным адресом. И все это после передачи, где я полчаса доказывал, что при скрещивании двух гетерозиготных черных мышей вероятность рождения белого потомка равна 25%! А от скрещивания гетерозиготы с гомозиготой по альбинизму половина потомков будут белыми!

Тогда я написал этой женщине подробное письмо, в котором со ссылкой на учебник биологии для 9 класса объяснял, почему ребенок родился светловолосым. Через две недели я получил ответ с «огромным спасибо». Мне кажется, я не так уж мало сделал в своей жизни, если благодаря моему письму — благодаря моей науке — восстановился мир хотя бы в одной семье. Но, наверное, я могу сделать больше, если еще раз объясню законы наследования тем, кто хочет прочесть эту книжку.

Да, я раскрываю карты: я использую котов как приманку, чтобы вы прочитали о том, что важно для вашего благополучия не меньше, чем для благополучия потомков вашего кота. Ибо законы наследования, принципы организации генетического материала одинаковы и для человека, и для кота, и для гороха. Вы в этом убедитесь, если последуете за мной.

Итак, начнем.

Тонкая и такая, казалось бы, непрочная связь между поколениями осуществляется через половые клетки. Эта эстафета жизни началась в незапамятные времена и не прерывалась ни разу. На это указывает тот простой факт, что мы с вами живы. И живы наши коты. И мы, и они получили эту эстафету от наших далеких предков, которые бегали по лесам 100 миллионов лет назад.

Сперматозоид и яйцеклетка содержат всю информацию, необходимую для построения нового организма со всей его сложнейшей анатомией, физиологией, поведением. Вы, конечно, слышали, что носителем этой информации является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). К ней мы еще вернемся.