L'hérédité et la variabilité représententsont les conditions de base du processus évolutif. Ces deux caractéristiques opposées sont inséparables et font partie des caractéristiques de tous les organismes vivants. Presque toute l'histoire de la science de la biologie a été basée sur l'étude de l'interaction et de la signification de ces caractéristiques. Même dans la Grèce antique, des tentatives ont été faites pour comprendre la diversité des organismes. Platon, Anaximène, Héraclite et bien d'autres ont soutenu que tout dans la nature change à la suite d'une lutte interne. Quels modèles de variabilité et d'hérédité existent-ils? Cette question est étudiée par de nombreux scientifiques depuis longtemps.
Propriétés stables des organismes vivants
Même dans les temps anciens, il y avait des hypothèses survariabilité et hérédité inhérentes aux êtres vivants. L'attention a été attirée sur le fait que lors de la reproduction d'une génération à l'autre, un certain nombre de traits typiques d'une espèce donnée sont transmis. Cela s'appelait l'hérédité.
Parallèlement à cela, entre les représentants de la même espèceil existe certaines différences qui ont été appelées variabilité. Les patrons d'hérédité et de variabilité ont déjà été utilisés pour créer d'autres races d'animaux et de variétés végétales grâce à G. Mendel qui, après de nombreuses expériences, a pu les décrire. En 1900, une nouvelle science a commencé à se développer - la génétique, qui étudie les lois de ces deux propriétés fondamentales des organismes.
Concept de génétique
L'hérédité fait référence à un ensemble de caractéristiques,quels organismes se répètent de génération en génération. Un rôle particulier est donné ici à la physiologie, à la composition chimique, à la structure externe et à la nature des processus métaboliques dans les organismes. La variabilité est un phénomène opposé à l'hérédité et se traduit par une modification d'un complexe de caractéristiques ou par la formation de nouvelles propriétés chez des organismes de la même espèce. La combinaison de ces deux propriétés contribue à l'évolution, à la suite de laquelle de nouveaux traits se forment chez les individus, qui sont préservés dans la génération suivante.
Un grand nombre de nouvelles fonctionnalités conduisent àla formation de nouvelles espèces. C'est pourquoi la génétique vise à étudier les modèles de variabilité et d'hérédité afin de comprendre le développement de l'évolution, de créer de nouveaux types d'organismes vivants plus adaptés à des conditions environnementales en constante évolution.
La variabilité et ses modèles
En génétique, il est courant de faire la distinction entre héréditaires(génotypique) et variabilité des modifications. La variabilité génotypique est caractérisée par le changement des traits qui définit le génotype et qui persistent pendant plusieurs générations. La variabilité non héréditaire est caractérisée par les changements de traits causés par l'influence de l'environnement externe et hérités des parents à la progéniture. Il ne concerne pas la base héréditaire de l'organisme - le génotype - mais est enclin à se transmettre.
Régularités de la variabilité des modificationsréside dans le fait qu'il a une orientation de groupe. Chez tous les représentants d'un certain type, les circonstances environnementales contribuent à l'apparition de changements similaires. Les modifications ont une direction, contrairement aux mutations, elles suivent un modèle, elles peuvent donc être prédites. Par exemple, avec les feuilles qui fleurissaient sur les arbres, la température de l'air la nuit était négative, de sorte que le matin, elles acquièrent toutes une teinte rougeâtre. Grâce aux modifications, les individus ont une réponse adéquate aux changements des facteurs environnementaux, de sorte qu'ils s'y adaptent rapidement afin de survivre et de quitter la progéniture.
Taux de réaction
La variabilité non héréditaire obéitmotifs. Les modèles statistiques de la variabilité de la modification sont que ses limites dépendent du génotype, elles sont appelées normes de réaction (RR). Il a des limites pour chacun des signes. Un NR étroit détermine les signes dont dépend la viabilité de l'organisme, et un NR large joue un rôle important dans la sauvegarde de l'espèce.
L'individu hérite, très probablement, de la capacité de songénotype en raison de l'interaction avec l'environnement pour créer un certain phénotype. En outre, les modèles statistiques de variabilité non héréditaire déterminent la présence de traits qui déterminent presque complètement le génotype. Par exemple, le nombre de membres, l'emplacement des yeux, etc.
La détermination des caractéristiques quantitatives est influencée parinfluence de l’environnement. Afin d'étudier la variabilité d'un certain caractère, les généticiens compilent une série dite de variations, qui consiste en des indicateurs quantitatifs successifs d'un certain caractère, qui sont classés par ordre croissant ou décroissant. La longueur d'une telle série indique les limites de la variabilité non héréditaire, elle dépend de la stabilité des conditions environnementales.
Le corps est une structure ouverte,l'hérédité se réalise ici à travers l'interaction du génotype avec l'environnement extérieur. Les représentants des mêmes génotypes dans différentes conditions environnementales peuvent former différents phénotypes.
Variabilité héréditaire
Héréditaire est divisé en mutationnel (IM) etcombiné (CI). C'est là que les lois fondamentales de la variabilité entrent en vigueur. L'IC se caractérise par le fait que lors de l'accouplement de gamètes qui diffèrent les uns des autres par le génotype, de nouveaux génotypes apparaissent, que les parents n'avaient pas. Par exemple, les enfants ne répètent jamais complètement leurs parents, ils obtiennent un génotype, qui consiste en une combinaison de gènes de deux ancêtres. Cela se produit de quatre manières. La première est la séparation des chromosomes lors de la réduction de la division cellulaire, la seconde est l'échange physique des chromosomes dans la méiose, et la troisième consiste à combiner involontairement des gamètes lors de la fécondation, et la dernière est l'interaction des gènes.
Héritage mutationnel
Les mutations sont des réincarnationsgénotype, y compris les chromosomes entiers ou les gènes individuels qui surviennent au hasard et sont persistants. Ils sont grands (albinisme, museau court, etc.) et petits. Ils sont également subdivisés en plusieurs types: mutations génomiques, chromosomiques et géniques.
Mutations génomiques et chromosomiques
Ce type de mutation se caractérise par un changementle nombre de chromosomes. Chez certains individus, une polyploïdie est observée - un changement dans un nombre multiple de chromosomes. Ainsi, dans de tels organismes, le chromosome placé dans les cellules est répété non pas deux, mais bien plus. Cela se produit à la suite d'une violation du flux de mitose ou de méiose, lorsque la chaîne de division est détruite, les doubles chromosomes ne divergent pas, mais restent à l'intérieur de la cellule, ce qui entraîne la formation de gamètes avec un double ensemble d'informations . Si un tel gamète fusionne avec un gamète normal, la progéniture aura un triple nombre de chromosomes.
Sur ce point, les modèles de variabilité ne sont passont épuisés. Il arrive qu'un individu ait un réarrangement des chromosomes. Certains de ses sites changent de position, ils sont soit perdus, soit doublés. C'est ainsi que les chromosomes mutent.
Mutations géniques
Ce type de mutation est associé à un changement de compositionou l'ordre des nucléotides dans un gène. Il peut être perdu ou remplacé par un autre, et la formation d'un nucléotide supplémentaire peut également être observée. De telles mutations conduisent à l'arrêt du gène, à la suite de quoi certains ARN et protéines n'apparaissent pas, ou la protéine acquiert d'autres propriétés, ce qui conduit à un changement de phénotype. Les mutations géniques sont très importantes car elles créent de nouveaux allèles.
Mutations somatiques et génératives
Les régularités de la variabilité des organismes consistent également dans le fait que certaines mutations ne se produisent que dans les cellules reproductrices, donc les phénotypes ne se forment que chez les descendants. Ils sont appelés génératifs.
Dans les cellules, les mutations somatiques peuvent égalementforme. Dans ce cas, ils ne sont pas transmis à la progéniture lors de la reproduction. Mais si la reproduction est asexuée, les mutations peuvent être transmises à la progéniture. Ils sont appelés somatiques.
Propriétés des mutations
Les mutations ont tendance à être transmises de manière persistante parhéritage. Leur importance dans le processus d'évolution est très grande. Les modèles de variabilité sont que seules les mutations héréditaires peuvent être transmises aux générations futures si elles se reproduisent et survivent avec ces traits.
Tous les changements peuvent être causés à la fois de manière externe,et les facteurs internes. Sauts de température, dépérissement cellulaire, influence de diverses substances, rayonnement ultraviolet - tout cela peut provoquer des mutations dans l'ADN et même les chromosomes.
Des changements apparaissent soudainement, dans certainsdans les cas où cela est nocif pour le corps, car ils interfèrent avec le génotype, qui a été établi depuis longtemps. Les mutations n'ont pas de direction, elles peuvent être répétées et n'importe quel gène peut subir un changement, conduisant à la transformation des petits signes vitaux. Un seul et même facteur environnemental peut conduire à une variété de changements quasiment impossibles à prévoir. Par conséquent, la génétique est d'une grande importance pour nous aujourd'hui, les modèles de variabilité et d'hérédité jouent un rôle important dans le processus d'évolution.
Ainsi, les porteurs d'héréditéles informations sont des gènes. Dans ce cas, un gène particulier est responsable de certaines caractéristiques. Ce dernier détermine toute qualité de l'organisme: physiologique, biochimique ou morphologique. Par cette qualité, un être vivant se distingue d'un autre. Un complexe de gènes est appelé un génotype et un complexe de caractéristiques est appelé un phénotype.
Il y a certains modèles dans la naturevariabilité et hérédité, grâce auxquelles les organismes vivants s'adaptent aux conditions environnementales en évolution rapide. Des mutations peuvent se former dans différentes parties de l'ADN, affecter les gènes et les chromosomes. En conséquence, nous avons une énorme classification des organismes vivants.
