Закон гомологічних рядів М.І.Вавилова в спадковій мінливості

Відомо, що мутації відбуваються в різних напрямках. Проте ця різноманітність пояснюється закономірністю, яку в 1920 р. виявив М.І. Вавилов. Порівнюючи ознаки різних сортів культурних рослин і близьких до них дикорослих видів, він помітив, що порівнювані рослини мали багато загальних спадкових змін, що і дало М.І.Вавилову можливість сформулювати закон гомологічних рядів у спадковій мінливості: «Генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості так, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати існування паралельних форм в інших видів і родів».

Наприклад, у колоскових злаків – м'якої і твердої пшениці, ячменю – відомі форми з довгими і короткими остюками, з опуклостями замість них і без остюків. У пшениці, ячменю і вівса трапляються три основні кольори колосу – білий, червоний і чорний.

М.І. Вавилов указував, що гомологічні ряди часто виходять за межі родів і навіть родин. Короткопалість відмічена в представників багатьох рядів ссавців: у великої рогатої худоби, овець, собак, людини. Альбінізм спостерігається у всіх класів хребетних тварин. Закон гомологічних рядів дозволяє передбачити можливість появи мутацій, ще невідомих, які можуть використовуватися в селекції для створення нових цінних для господарства форм.

У 1920 р., коли був сформульований закон гомологічних рядів, ще не знали озимої форми твердої пшениці, але її існування було передбачено. У 1942 р. таку форму виявили в Туркменії. У злаків – пшениці, ячменю, вівса, кукурудзи – існують голі та плівчасті зерна. Голозерний сорт проса не був відомий, але існування такої форми слід було очікувати. І вона була знайдена.

В основі гомологічних рядів лежить фенотипова подібність, яка виникає як результат дії однакових алелів того ж гена, так і дії різних генів, що зумовлюють подібні ланцюги послідовних біохімічних реакцій у організмі в процесі онтогенезу.

Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості має пряме відношення до вивчення спадкових хвороб людини. Питання лікування і профілактики спадкових хвороб не можна розв'язати без дослідження на тваринах із спадковими аномаліями, які подібні до тих, що спостерігаються в людини.

Згідно із законом М.І. Вавилова, аналогічні спадковим хворобам людини фенотипи мають траплятися й у тварин. Дійсно, багато патологічних станів, які виявлені у тварин, можуть бути моделями спадкових хвороб людини. Так, у собак спостерігається гемофілія, яка зчеплена зі статтю. Альбінізм зареєстрований у багатьох видів гризунів, кішок, собак, птахів. Для вивчення м'язової дистрофії використовуються миші, велика рогата худоба, коні; епілепсії – кролі, пацюки, миші; аномалій у будові ока – багато видів гризунів, собаки, свині та інші тварини. Спадкова глухота існує у гвінейських свинок, мишей і собак. Вади будови обличчя людини, що гомологічні заячій губі (щілина верхньої губи) та вовчій пащі (щілина верхньої щелепи і твердого піднебіння), спостерігаються у лицьовому відділі черепа мишей, собак, свиней. Спадковими хворобами обміну, такими як ожиріння і цукровий діабет, хворіють миші.

Цей список можна продовжувати. Крім вже відомих мутацій, шляхом впливу мутагенних факторів можна одержати у лабораторних тварин багато нових аномалій, подібних до тих, які трапляються або можуть виявитися в людини.

Таким чином, закон гомологічних рядів М.І.Вавилова є основою експериментальної біології та медицини.