Vererbung und Variabilität repräsentierensind die Grundbedingungen des Evolutionsprozesses. Diese beiden gegensätzlichen Merkmale sind untrennbar miteinander verbunden und gehören zu den Merkmalen aller lebenden Organismen. Fast die gesamte Geschichte der Biologie basiert auf der Untersuchung der Wechselwirkung und der Bedeutung dieser Merkmale. Schon im antiken Griechenland wurde versucht, die Vielfalt der Organismen zu verstehen. Platon, Anaximenes, Heraklit und viele andere argumentierten, dass sich alles in der Natur infolge eines inneren Kampfes ändert. Welche Muster von Variabilität und Vererbung gibt es? Diese Frage wurde von vielen Wissenschaftlern schon lange untersucht.
Stabile Eigenschaften lebender Organismen
Schon in der Antike gab es Annahmen überVariabilität und Vererbung von Lebewesen. Es wurde darauf hingewiesen, dass während der Fortpflanzung von einer Generation zur anderen eine Reihe von Merkmalen übertragen werden, die für eine bestimmte Art typisch sind. Dies wurde Vererbung genannt.
Zusammen mit Vertretern der gleichen ArtEs gibt einige Unterschiede, die als Variabilität bezeichnet wurden. Die Gesetze der Vererbung und Variabilität wurden bereits verwendet, um andere Rassen von Tieren und Pflanzen zu erschaffen, dank G. Mendel, der es nach vielen Experimenten geschafft hat, sie zu beschreiben. Im Jahr 1900 beginnt sich eine neue Wissenschaft zu entwickeln - die Genetik, die die Gesetze dieser beiden grundlegenden Eigenschaften von Organismen untersucht.
Genetik-Konzept
Vererbung ist eine Reihe von Merkmalenwelche Organismen von Generation zu Generation wiederholen. Eine besondere Rolle spielen hier die Physiologie, die chemische Zusammensetzung, die äußere Struktur und die Art der Stoffwechselprozesse in Organismen. Variabilität wird als Phänomen bezeichnet, das der Vererbung entgegengesetzt ist und sich in einer Änderung eines Komplexes von Merkmalen oder der Bildung neuer Eigenschaften in Organismen derselben Art äußert. Die Kombination dieser beiden Eigenschaften fördert die Evolution, wodurch bei Individuen neue Merkmale gebildet werden, die in der nächsten Generation erhalten bleiben.
Eine Vielzahl neuer Funktionen führen zudie Bildung neuer Arten. Aus diesem Grund zielt die Genetik darauf ab, die Muster der Variabilität und Vererbung zu untersuchen, um die Entwicklung der Evolution zu verstehen und neue Arten lebender Organismen zu schaffen, die besser an die sich ständig ändernden Umweltbedingungen angepasst sind.
Variabilität und ihre Muster
In der Genetik ist es üblich, zwischen erblichen(genotypisch) und Modifikationsvariabilität. Genotypische Variabilität ist durch die Veränderung von Merkmalen gekennzeichnet, die den Genotyp bestimmen und über mehrere Generationen bestehen bleiben. Die nicht-erbliche Variabilität ist gekennzeichnet durch jene Veränderungen von Merkmalen, die durch den Einfluss der äußeren Umgebung verursacht werden und von den Eltern an die Nachkommen vererbt werden. Es betrifft nicht die erbliche Basis des Organismus – den Genotyp – sondern neigt zur Vererbung.
Gesetzmäßigkeiten der Änderungsvariabilitätliegt darin, dass es eine Gruppenorientierung hat. Bei allen Vertretern eines bestimmten Typs tragen Umweltumstände zum Auftreten ähnlicher Veränderungen bei. Modifikationen haben eine Richtung, im Gegensatz zu Mutationen folgen sie einem Muster, sodass sie vorhergesagt werden können. Zum Beispiel bei Laubblüten an Bäumen war die Lufttemperatur nachts negativ, dadurch bekommen sie morgens alle einen rötlichen Farbton. Dank der Modifikationen reagieren Individuen angemessen auf Veränderungen der Umweltfaktoren, sodass sie sich schnell daran anpassen, um zu überleben und die Nachkommen zu verlassen.
Reaktionsraten
Nicht-erbliche Variabilität gehorchtMuster. Die statistischen Muster der Modifikationsvariabilität sind, dass ihre Grenzen vom Genotyp abhängen, sie werden Reaktionsnormen (RR) genannt. Es hat Grenzen für jedes der Zeichen. Eine schmale NR bestimmt diejenigen Anzeichen, von denen die Lebensfähigkeit des Organismus abhängt, und eine breite NR spielt eine wichtige Rolle bei der Rettung der Art.
Das Individuum erbt höchstwahrscheinlich die Fähigkeit seinerGenotyp aufgrund der Interaktion mit der Umwelt, um einen bestimmten Phänotyp zu erzeugen. Außerdem bestimmen die statistischen Muster der nicht-erblichen Variabilität das Vorhandensein von Merkmalen, die den Genotyp fast vollständig bestimmen. Zum Beispiel die Anzahl der Gliedmaßen, die Position der Augen usw.
Die Bestimmung quantitativer Merkmale wird beeinflusst durchdie Auswirkungen der Umwelt. Um die Variabilität eines bestimmten Merkmals zu untersuchen, erstellen Genetiker eine sogenannte Variationsreihe, die aus auf- oder absteigenden aufeinanderfolgenden quantitativen Indikatoren eines bestimmten Merkmals besteht. Die Länge einer solchen Reihe zeigt die Grenzen der nicht erblichen Variabilität an, sie hängt von der Stabilität der Umweltbedingungen ab.
Der Körper ist eine offene Struktur,Vererbung wird hier durch die Interaktion des Genotyps mit der äußeren Umgebung realisiert. Vertreter desselben Genotyps unter verschiedenen Umweltbedingungen können unterschiedliche Phänotypen bilden.
Erbliche Variabilität
Hereditäre ist unterteilt in Mutation (MI) undkombiniert (CI). Hier treten die grundlegenden Gesetze der Variabilität in Kraft. CI zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Paarung von Gameten, die sich im Genotyp voneinander unterscheiden, neue Genotypen auftauchen, die die Eltern nicht hatten. Zum Beispiel wiederholen Kinder ihre Eltern nie vollständig, sie bekommen einen Genotyp, der aus einer Kombination von Genen von zwei Vorfahren besteht. Dies geschieht auf vier Arten. Der erste Weg ist die Trennung von Chromosomen während der Verminderung der Zellteilung, der zweite ist der physische Austausch von Chromosomen bei der Meiose, und der dritte Weg ist die unfreiwillige Kombination von Gameten während der Befruchtung und der letzte ist die Interaktion von Genen.
Mutationsvererbung
Mutationen sind ReinkarnationenGenotyp, einschließlich ganzer Chromosomen oder einzelner Gene, die zufällig entstehen und persistent sind. Sie sind groß (Albinismus, Kurznasen usw.) und klein. Sie werden auch in mehrere Typen unterteilt: genomische, chromosomale und Genmutationen.
Genom- und Chromosomenmutationen
Diese Art der Mutation zeichnet sich durch eine Veränderung ausdie Anzahl der Chromosomen. Bei einigen Personen wird Polyploidie beobachtet - eine Veränderung einer Vielzahl von Chromosomen. In solchen Organismen wird der Chromosomensatz in den Zellen also nicht zwei, sondern viel öfter wiederholt. Dies geschieht als Folge einer Verletzung des Mitose- oder Meioseflusses, wenn die Teilungskette zerstört wird, divergieren die Doppelchromosomen nicht, sondern verbleiben in der Zelle, wodurch Gameten mit einem doppelten Informationssatz gebildet werden . Wenn ein solcher Gamete mit einem normalen verschmilzt, hat der Nachwuchs eine dreifache Chromosomenzahl.
Dabei sind die Variabilitätsmuster nichtsind erschöpft. Es kommt vor, dass ein Individuum eine Neuordnung der Chromosomen hat. Einige seiner Abschnitte ändern ihre Position, sie gehen entweder verloren oder werden verdoppelt. So mutieren die Chromosomen.
Genmutationen
Diese Art von Mutation ist mit einer Veränderung der Zusammensetzung verbundenoder die Reihenfolge der Nukleotide innerhalb eines Gens. Es kann verloren gehen oder durch ein anderes ersetzt werden, und es kann auch die Bildung eines zusätzlichen Nukleotids beobachtet werden. Solche Mutationen führen zum Stillstand des Gens, wodurch bestimmte RNA und Proteine nicht erscheinen oder das Protein andere Eigenschaften erhält, was zu einer Veränderung des Phänotyps führt. Genmutationen sind sehr wichtig, da sie neue Allele erzeugen.
Somatische und generative Mutationen
Die Gesetzmäßigkeiten der Variabilität von Organismen liegen auch darin, dass einige Mutationen nur in Fortpflanzungszellen vorkommen, daher werden Phänotypen nur in den Nachkommen gebildet. Sie werden als generativ bezeichnet.
In Zellen können auch somatische Mutationenbilden. In diesem Fall werden sie bei der Fortpflanzung nicht an die Nachkommen weitergegeben. Wenn die Fortpflanzung jedoch ungeschlechtlich ist, können Mutationen an die Nachkommen weitergegeben werden. Sie werden somatisch genannt.
Eigenschaften von Mutationen
Mutationen werden in der Regel persistent übertragen durchErbe. Ihre Bedeutung im Evolutionsprozess ist sehr groß. Die Variabilitätsmuster bestehen darin, dass nur erbliche Mutationen an zukünftige Generationen weitergegeben werden können, wenn sie sich mit diesen Merkmalen fortpflanzen und überleben.
Alle Änderungen können sowohl von außen, als auch vonund interne Faktoren. Temperatursprünge, Zellverfall, der Einfluss verschiedener Substanzen, ultraviolette Strahlung - all dies kann Mutationen in der DNA und sogar in den Chromosomen hervorrufen.
Veränderungen treten plötzlich auf, in einigenin Fällen ist dies schädlich für den Körper, da sie den seit langem etablierten Genotyp stören. Mutationen haben keine Richtung, sie können wiederholt werden, und jedes Gen kann sich verändern, was zur Transformation sowohl kleiner als auch vitaler Zeichen führt. Ein und derselbe Umweltfaktor kann zu einer Vielzahl von Veränderungen führen, die kaum vorhersehbar sind. Daher ist die Genetik für uns heute von großer Bedeutung, die Muster der Variabilität und Vererbung spielen eine bedeutende Rolle im Evolutionsprozess.
So können Träger von erblichenInformationen sind Gene. Dabei ist ein bestimmtes Gen für bestimmte Eigenschaften verantwortlich. Letzteres bestimmt jede Qualität des Organismus: physiologisch, biochemisch oder morphologisch. Durch diese Eigenschaft unterscheidet sich ein Lebewesen von einem anderen. Ein Komplex von Genen wird als Genotyp bezeichnet, und ein Komplex von Merkmalen wird als Phänotyp bezeichnet.
Es gibt bestimmte Muster in der NaturVariabilität und Vererbung, aufgrund derer sich lebende Organismen an sich schnell ändernde Umweltbedingungen anpassen. Mutationen können sich in verschiedenen Teilen der DNA bilden, Gene und Chromosomen betreffen. Als Ergebnis haben wir eine riesige Klassifizierung lebender Organismen.
