Атавизм в биологии и генетике¶
Атавизм (от лат. atavus — предок) — появление у отдельных особей признаков, характерных для далёких предковых форм данного вида, но утратившихся в ходе эволюции. Атавизмы возникают в результате «включения» рудиментарных или подавленных генов, сохраняющихся в геноме, и проявляются при нарушении нормального развития. Явление наблюдается у животных и человека и служит одним из доказательств эволюционного происхождения видов.
¶Биологическая природа
В ходе эволюции признаки, утратившие адаптивное значение, не исчезают из генотипа мгновенно. Гены, отвечающие за их развитие, часто остаются в хромосомах, но блокируются регуляторными механизмами. Если эта регуляция нарушается — из-за мутации, сбоя в работе эмбрионального развития или иных причин — признак предка может проявиться у потомка.
Атавизмы следует отличать от:
- Рудиментов — органов, сохранившихся в редуцированном виде у всех особей вида (например, аппендикс у человека).
- Аномалий развития — нарушений, не имеющих эволюционного аналога у предков (например, врождённые пороки сердца).
- Фенокопий — изменений фенотипа, вызванных внешними факторами (температурой, химией), а не генетическими причинами.
Классический пример атавизма — рождение телёнка с пятью парами копыт: у предков современного КРС (мезоиктиды) было пять пальцев, из которых центральный образует копыто, а боковые редуцировались.
¶Атавизмы у человека
У человека атавизмы встречаются редко, но описаны достаточно подробно. К числу наиболее известных относятся:
- Хвост — рудиментарный отросток из 3–5 позвонков, иногда с мышцами и нервными окончаниями. Встречается примерно у 1 из 3000 новорождённых; обычно удаляется хирургически.
- Чрезмерная волосатость (гипертрихоз) — появление густого волосяного покрова на участках тела, где у современных людей волосы редуцированы. Наследственные формы гипертрихоза описаны в медицинской литературе.
- Широко поставленные глаза с «третьим веком» — рудимент мигательной перепонки, у современных млекопитающих представленной в виде полулунной складки (складки Никитина).
- Мышцы, позволяющие двигать ушами — у большинства людей они атрофированы, но у части населения сохраняется способность шевелить ушными раковинами.
- Зубы мудрости — третий моляр, редуцирующийся у современных людей; у предковых гоминид он был нормой.
- Суровые складки на ладонях — у обезьянообразных предков они обеспечивали хватательную функцию.
- Раздвоенный сухожилий подошвенного мускула — позволяет сгибать большой палец стопы независимо, как у приматов.
Некоторые из этих признаков полиморфны в популяции — встречаются у части людей и считаются нормой (например, умение шевелить ушами или наличие зубов мудрости).
¶Атавизмы у животных
У животных атавизмы фиксируются чаще и иногда имеют хозяйственное значение:
- Конские копыта с «пяткой» — у лошадей периодически рождаются особи с рудиментарным пяточным отростком, напоминающим пальцевую структуру предковых форм.
- Плавники с пальцами — у китообразных (дельфинов, кашалотов) внутри плавника обнаруживаются костные элементы, соответствующие пальцам наземных предков.
- Перепончатые лапы у птиц — у некоторых курообразных и воробьиных изредка появляются перепонки между пальцами, характерные для динозавров-теропод.
- Оперение у рептилий — у ящериц рода Lacerta описаны особи с перьевидными структурами кожи.
- Появление хвоста у обезьян — у некоторых приматов новорождённые имеют длинный хвост, редуцирующийся с возрастом.
¶Значение атавизмов
Атавизмы имеют значение для нескольких областей науки:
- Эволюционная биология — служат прямым свидетельством общего происхождения видов и рекапитуляции (закона Бора — Геккеля).
- Генетика — помогают изучать регуляцию генов и механизмы подавления признаков.
- Медицина — атавизмы иногда маскируются под опухоли или аномалии; понимание их природы важно для диагностики.
- Селекция — у животных атавизмы могут усиливать или ослаблять хозяйственно ценные признаки.
¶Атавизмы в культуре
В литературе и фольклоре атавизмы служат основой для образов «оборотней», «человека-зверя» и подобных персонажей. В философии и социологии термин «атавизм» расширяется на поведенческие и социальные явления — например, к атавизмам относят вспышки агрессии, трактуемые как «возврат к примитивным инстинктам». Однако в научной психологии и социологии такая трактовка считается метафорой, а не строгим биологическим понятием.
¶История изучения
Термин «атавизм» ввёл в научный оборот французский естествоиспытатель Этьен Жоффруа Сент-Илер в XIX веке в контексте дискуссий об эволюции. Широкое распространение понятие получило после публикации работ Чарльза Дарвина, использовавшего атавизмы как аргумент в пользу общего происхождения видов. В XX веке изучение атавизмов перешло в плоскость генетики и молекулярной биологии.