Артур Джеймс Кейн FRS (25 июля 1921 – 20 августа 1999) [1] был британским эволюционным биологом и экологом . Он был избран членом Королевского общества в 1989 году.
Артур Джеймс Кейн родился и вырос в Рагби в Уорикшире, Англия. В 1939 году он получил престижную стипендию ( Demyship ) в колледже Магдалины в Оксфорде , который он окончил с отличием по зоологии в 1941 году. Поступив в британскую армию в декабре 1941 года, Кейн был назначен вторым лейтенантом в Королевский артиллерийский корпус (инженерное дело), а затем был переведен в Королевские инженеры-электрики и механики (REME) при его формировании. В 1942 году он был повышен до капитана .
После увольнения из армии в ноябре 1945 года Кейн вернулся в Оксфорд, чтобы продолжить исследования на кафедре зоологии. Он стал демонстратором кафедры в октябре 1946 года, получив степень доктора философии в 1948 году. С января 1949 года по 1964 год Кейн работал демонстратором университета по таксономии животных. Кроме того, в 1954 году он был назначен куратором зоологических коллекций в музее Оксфордского университета , а также читал лекции по зоологии в колледже Святого Петра (1958–1961).
В 1964 году Кейн покинул Оксфорд, чтобы стать профессором зоологии в Манчестерском университете , а позже (1968) был назначен профессором зоологии Дерби в Ливерпульском университете . Он получил почетный статус в Ливерпуле после выхода на пенсию в 1989 году. [1] [2] [3]
Основные интересы Кейна лежали в области эволюционной биологии , экологической генетики , таксономии животных и видообразования .
Хотя изначально он проводил исследования с Джоном Бейкером по гистохимии липидов , его основная работа лежала в области, разработанной Э. Б. Фордом , а именно, экологической генетике . С PM Шеппардом Кейн изучал экологическую генетику полиморфизма окраски и полос улиток . Работа Кейна и Шеппарда по Cepaea nemoralis , одно из первых исследований, демонстрирующих естественный отбор хищниками, действующими на полиморфизм окраски, теперь считается классической. Она породила длинную серию дальнейших исследований Кейна, включая формальный генетический анализ вариации, открытие площадных эффектов и анализ климатических влияний. С Джоном Керри он элегантно использовал субископаемый материал, чтобы проследить изменения во времени и пространстве. Позже он обратился к изучению вариации формы раковины. [4]
В популяционной генетике он прояснил концепцию адаптивной ценности . Он внес важный вклад в теорию и практику таксономии , проблемы гомологии , филетического веса и таксономической важности, статуса рода и значимости естественного отбора для нашего понимания вариации между таксономическими категориями.
К концу своей жизни Кейн был убежден вспомнить о статусе естественного отбора в довоенном Оксфорде и о том, как он изменился за годы современного эволюционного синтеза . [5] [6] Общее отношение к естественному отбору было скептическим. Чарльз Элтон , который руководил возникновением экологии как дисциплины, указал на полиморфизм песцов , который можно найти во всех трех тундровых биомах северной палеоарктики . Песцы ( Alopex lagopus ) диморфны: обычная морфа («белая») белая зимой и коричневато-серая сверху летом; другая морфа («синяя») светло-коричневая/синяя зимой и темно-коричневая летом. Эти две морфы свободно скрещиваются. Несмотря на очевидное преимущество белой в избегании хищников, синяя на самом деле является наиболее частой морфой в Исландии . Элтон также привел ряд других примеров, которые, как он утверждал, не могут быть объяснены естественным отбором. [7]
Также Робсон и Ричардс [9] «проявили удивительное нежелание допускать любой пример естественного отбора; их осторожная квалификация того, что персонажи были неадаптивными, насколько они могли видеть, слишком часто становилась уверенностью в том, что они были неадаптивными; и их аргументы иногда были односторонними». Кейн возлагал вину на их «виталистические или, возможно, теистические взгляды... Робсон и Ричардс были далеко не одиноки. Алистер Харди ... был искренним унитарианцем и, безусловно, виталистом » (стр. 7)... В Кембридже дела обстояли еще хуже» (стр. 8, приводя в качестве примеров WH Thorpe , Charles Raven , Sir James Gray и JWS Pringle).
Он мог бы добавить, если бы знал Рональда Фишера и Феодосия Добжанского , которые также были верующими христианами: Фишер с самого начала своей карьеры был ведущим сторонником естественного отбора.
В отличие от многих других, Э. Б. Форд понимал, что даже если признак сам по себе неадаптивен, ген или гены, определяющие его, могут влиять на другие, адаптивные признаки, которые всегда находятся под селективным влиянием. [12] [13] Форд понимал значение плейотропизма и знал о демонстрации Фишера , что нейтральный ген, полученный в результате одной мутации, может быть только у примерно того же числа особей, сколько поколений было с момента его возникновения. [14] Кроме того, как показали собственные исследования Кейна, большая часть полиморфизма поддерживается дифференциальным отбором в разнообразии сред в пределах ареала вида. [15] [16] [17]
(полная библиография, содержащая 148 статей, представлена в качестве дополнительного материала к некрологу Брайана Кларка [1] )
Кейн А. Дж. 1954. Виды животных и их эволюция . Хатчинсон, Лондон.
Cain AJ 1968. Исследования Cepaea V. Phil. Trans. R. Soc. B 253 , 499–517.
Cain AJ 1971. Цветовые и полосатые морфы в субфоссильных образцах улитки Cepaea . В Creed R. (ред.) Экологическая генетика и эволюция . Blackwell, Оксфорд.
Cain AJ 1977. Эффективность естественного отбора в диких популяциях. В The changing scene in natural sciences . Специальный выпуск № 12, 111–33. Академия естественных наук.
Cain AJ 1983. Экология и экогенетика популяций наземных моллюсков. В Russell-Hunter WD (ред.) The Mollusca т. 6, стр. 597-647. Academic Press, Нью-Йорк
Cain AJ и Currey JD 1963a. Эффекты площади в Cepaea . Phil Trans Roy Soc B 246 , 269–299.
Cain AJ и Currey JD 1963b. Эффекты площади у Cepaea на артиллерийских полигонах Ларкхилл, равнина Солсбери. J. Linnaean Soc London (Zoology) 45 , 1–15.
Cain AJ и Currey JD 1968. Экогенетика популяции Cepaea nemoralis , подверженной сильным территориальным эффектам. Phil Trans Roy Soc B 253 , 447–482.
Cain AJ, King JMB и Sheppard PM 1960. Новые данные о генетике полиморфизма улитки Cepaea nemoralis . Генетика 45 , 393–411.
Cain AJ и Provine WB 1991. Гены и экология в истории. В Berry RJ et al. (ред.) Гены в экологии : 33-й симпозиум Британского экологического общества. Блэквелл, Оксфорд.
Cain AJ и Sheppard PM 1950. Отбор у полиморфной наземной улитки Cepaea nemoralis (L.). Наследственность 4 , 275–94.
Кейн А. Дж. и Шеппард П. М. 1954. Естественный отбор у Cepaea . Генетика 39 , 89–116.
Cain AJ, Sheppard PM и King JMB 1968. Исследования Cepaea I. Генетика некоторых морф и разновидностей Cepaea nemoralis (L.). Phil. Trans. R. Soc. B 253 , 383–396.
Кларк BC 1979. Эволюция генетического разнообразия. Proc Roy Soc B. 205 , 453–474. [общий обзор]
Currey JD и Cain AJ 1968. Климат и отбор полосатых морф у Cepaea от климатического оптимума до наших дней. Phil. Trans. R. Soc. B 253 , 483–98.