Muuttuvuus biologiassa on ... Muuttujatyypit

Biologian vaihtelu on tapahtumaasaman lajin yksilöiden väliset yksilölliset erot. Muuttuvuuden vuoksi populaatiosta tulee heterogeeninen, ja lajeilla on enemmän mahdollisuuksia sopeutua muuttuviin ympäristöolosuhteisiin.

Biologian kaltaisessa luonnontieteessä perinnöllisyys ja vaihtelevuus kulkevat käsi kädessä. Muuttuvuutta on kahta tyyppiä:

• Ei-perinnöllinen (modifikaatio, fenotyyppinen).
• Perinnöllinen (mutaatio, genotyyppi).

Perinnöllinen haihtuvuus

Modifikaation vaihtelevuus biologiassa onyhden elävän organismin (fenotyypin) kyky mukautua ympäristötekijöihin genotyypinsä sisällä. Tämän ominaisuuden ansiosta yksilöt mukautuvat ilmastomuutoksiin ja muihin elinoloihin. Missä tahansa organismissa tapahtuvat adaptiiviset prosessit perustuvat fenotyyppiseen vaihtelevuuteen. Niinpä ulkomailla olevilla eläimillä, kun olosuhteita parannetaan, tuottavuus kasvaa: maidontuotto, munatuotanto jne. Ja vuoristoalueille tuodut eläimet kasvavat alamittaisina ja hyvin kehittyneellä aluskarvalla. Ympäristötekijöiden muutokset ja aiheuttavat vaihtelua. Esimerkkejä tästä prosessista löytyy helposti jokapäiväisestä elämästä: ihmisen iho tummuu ultraviolettisäteiden vaikutuksesta, lihakset kehittyvät fyysisen rasituksen seurauksena, varjoisissa paikoissa ja valossa kasvatetut kasvit ovat erilaisissa lehteissä ja jänikset muuttavat turkin väriä talvella ja kesällä.

Seuraavat ominaisuudet ovat ominaisia ​​ei-perinnölliselle vaihtelulle:

• muutosten ryhmäluonne;
• ei ole peritty jälkeläisille;
• muutos piirteen genotyypin sisällä;
• muutosasteen suhde ulkoisen tekijän vaikutuksen voimakkuuteen.

Perinnöllinen vaihtelu

Perinnöllinen tai genotyyppinen vaihtelubiologia on prosessi, jossa organismin genomi muuttuu. Hänen ansiostaan ​​yksilö saa merkkejä, jotka olivat aiemmin epätavallisia hänen lajilleen. Darwinin mukaan genotyyppinen vaihtelu on evoluution päätekijä. Perinnöllistä vaihtelua on seuraavanlaisia:

• mutaatio;
• yhdistelmä.

Kombinatiivinen vaihtelu johtuugeenien vaihto seksuaalisen lisääntymisen aikana. Samalla vanhempien ominaisuudet yhdistyvät eri tavoin useissa sukupolvissa, mikä lisää populaation organismien monimuotoisuutta. Kombinatiivinen muuttuvuus noudattaa Mendelin periytymissääntöjä.

Esimerkki tällaisesta vaihtelusta on sukusiitos jaulkosiitos (läheisesti liittyvä ja riippumaton risteytys). Kun yksittäisen tuottajan ominaisuudet halutaan kiinnittyä eläinrotuun, käytetään läheisesti liittyvää risteytystä. Siten jälkeläisistä tulee yhtenäisempiä ja ne vahvistavat linjan perustajan ominaisuuksia. Sukusiitos johtaa resessiivisten geenien ilmentymiseen ja voi johtaa linjan rappeutumiseen. Jälkeläisten elinkelpoisuuden lisäämiseksi käytetään ulkosiitosta - riippumatonta risteyttämistä. Samalla jälkeläisten heterotsygoottisuus lisääntyy ja populaation monimuotoisuus lisääntyy, minkä seurauksena yksilöiden vastustuskyky ympäristötekijöiden haitallisia vaikutuksia vastaan ​​kasvaa.

Mutaatiot puolestaan ​​​​jaetaan:

• genominen;
• kromosomaalinen;
• geeni;
• sytoplasminen.

Muutokset, jotka vaikuttavat sukusoluihinovat perinnöllisiä. Somaattisten solujen mutaatiot voivat tarttua jälkeläisiin, jos yksilö lisääntyy vegetatiivisesti (kasvit, sienet). Mutaatiot voivat olla hyödyllisiä, neutraaleja tai haitallisia.

Genomiset mutaatiot

Biologian vaihtelu genomisten mutaatioiden kautta voi olla kahden tyyppistä:

• Polyploidia - mutaatio on yleinenkasvit. Se johtuu ytimessä olevien kromosomien kokonaismäärän moninkertaisesta kasvusta, joka muodostuu rikkomalla niiden eroa solun napoihin jakautumisen aikana. Polyploidisia hybridejä käytetään laajasti maataloudessa - kasvinviljelyssä on yli 500 polyploidia (sipuli, tattari, sokerijuurikkaat, retiisit, minttu, viinirypäleet ja muut).
• Aneuploidia - määrän lisääntyminen tai laskukromosomit erillisinä pareina. Tämän tyyppiselle mutaatiolle on ominaista yksilön alhainen elinkelpoisuus. Laajalle levinnyt ihmisen mutaatio - yksi ylimääräinen kromosomi 21. parissa - aiheuttaa Downin oireyhtymän.

Kromosomimutaatiot

Biologian vaihtelut kromosomimutaatioiden mukaanilmestyy, kun itse kromosomien rakenne muuttuu: terminaalialueen menetys, geenisarjan toistuminen, erillisen fragmentin kierto, kromosomisegmentin siirtyminen toiseen paikkaan tai toiseen kromosomiin. Tällaiset mutaatiot johtuvat usein säteilystä ja ympäristön kemiallisesta saastumisesta.

Geenimutaatiot

Merkittävä osa näistä mutaatioista ei ilmeneulkoisesti, koska se on resessiivinen merkki. Geenimutaatiot johtuvat nukleotidien - yksittäisten geenien - sekvenssin muutoksesta ja johtavat uusien ominaisuuksien omaavien proteiinimolekyylien ilmaantumiseen.

Geenimutaatiot ihmisillä aiheuttavat joidenkin perinnöllisten sairauksien - sirppisoluanemian, hemofilian - ilmenemisen.

Sytoplasmiset mutaatiot

Sytoplasmiset mutaatiot liittyvät muutoksiinDNA-molekyylejä sisältävän solun sytoplasman rakenteissa. Näitä ovat mitokondriot ja plastidit. Tällaiset mutaatiot välittyvät äidin linjan kautta, koska tsygootti vastaanottaa kaiken sytoplasman äidin munasta. Esimerkki biologian vaihtelua aiheuttaneesta sytoplasmisesta mutaatiosta on kasvien höyhenpeitteisyys, joka johtuu kloroplastien muutoksista.

Kaikilla mutaatioilla on seuraavat ominaisuudet:

• Ne ilmestyvät yhtäkkiä.
• Ne ovat perittyjä.
• Heillä ei ole suuntaa. Sekä merkityksetön paikka että elintärkeä merkki voivat muuttua.
• Ne syntyvät yksittäisissä yksilöissä, toisin sanoen ne ovat yksilöllisiä.
• Mutaatiot voivat ilmentyessään olla resessiivisiä tai hallitsevia.
• Sama mutaatio voidaan toistaa.

Jokainen mutaatio johtuu tietystä syystä.Useimmissa tapauksissa sitä ei voida määrittää tarkasti. Koeolosuhteissa mutaatioiden saamiseksi käytetään ulkoisen ympäristön suunnattua tekijää - säteilyaltistusta ja vastaavia.