Rappresentano l'ereditarietà e la variabilitàsono le condizioni di base del processo evolutivo. Entrambe queste caratteristiche opposte sono inseparabili e fanno parte delle caratteristiche di tutti gli organismi viventi. Quasi tutta la storia della scienza della biologia si è basata sullo studio dell'interazione e del significato di queste caratteristiche. Anche nell'antica Grecia si tentò di comprendere la diversità degli organismi. Platone, Anassimene, Eraclito e molti altri sostenevano che tutto in natura cambia a causa di una lotta interna. Quali sono i modelli di variabilità ed ereditarietà? Questa domanda è stata studiata da molti scienziati per molto tempo.
Proprietà stabili degli organismi viventi
Anche nei tempi antichi, c'erano ipotesi in meritovariabilità ed ereditarietà inerenti agli esseri viventi. È stata attirata l'attenzione sul fatto che durante la riproduzione da una generazione all'altra, vengono trasmessi numerosi tratti tipici di questa specie. Questa è stata chiamata ereditarietà.
Insieme a questo, tra rappresentanti della stessa specieci sono alcune differenze che sono state chiamate variabilità. Gli schemi di ereditarietà e variabilità erano già stati utilizzati per creare altre razze animali e varietà vegetali grazie a G. Mendel, che, dopo molti esperimenti, riuscì a descriverli. Nel 1900 inizia a svilupparsi una nuova scienza: la genetica, che studia le leggi di queste due proprietà fondamentali degli organismi.
Concetto di genetica
L'ereditarietà è un insieme di caratteristichequali organismi ripetono di generazione in generazione. Un ruolo speciale è dato qui alla fisiologia, alla composizione chimica, alla struttura esterna e alla natura dei processi metabolici negli organismi. La variabilità è chiamata fenomeno opposto all'ereditarietà e si esprime in un cambiamento in un complesso di caratteristiche o nella formazione di nuove proprietà in organismi della stessa specie. La combinazione di queste due proprietà promuove l'evoluzione, a seguito della quale si formano nuovi tratti negli individui, che vengono preservati nella generazione successiva.
Un gran numero di nuove funzionalità portano ala formazione di nuove specie. Questo è il motivo per cui la genetica è finalizzata allo studio dei modelli di variabilità ed ereditarietà al fine di comprendere lo sviluppo dell'evoluzione, per creare nuovi tipi di organismi viventi più adatti alle condizioni ambientali in costante cambiamento.
Variabilità e suoi modelli
In genetica, è consuetudine distinguere tra ereditario(genotipica) e variabilità di modificazione. La variabilità genotipica è caratterizzata dal cambiamento dei tratti che determina il genotipo e che persistono per diverse generazioni. La variabilità non ereditaria è caratterizzata da quei cambiamenti nei tratti che sono causati dall'influenza dell'ambiente esterno e sono ereditati dai genitori alla prole. Non riguarda la base ereditaria dell'organismo - il genotipo - ma tende a essere trasmessa.
Regolarità della variabilità delle modifichesta nel fatto che ha un orientamento di gruppo. In tutti i rappresentanti di un certo tipo, le circostanze ambientali contribuiscono al verificarsi di cambiamenti simili. Le modifiche hanno una direzione, a differenza delle mutazioni, sono soggette a uno schema, quindi possono essere previste. Ad esempio, con le foglie che sbocciano sugli alberi, la temperatura dell'aria di notte era negativa, di conseguenza al mattino acquisiscono tutte una tinta rossastra. Grazie alle modifiche, gli individui hanno una risposta adeguata ai cambiamenti dei fattori ambientali, quindi si adattano rapidamente ad esso per sopravvivere e lasciare la prole.
Velocità di reazione
La variabilità non ereditaria obbediscemodelli. Le regolarità statistiche della variabilità di modificazione sono che i suoi confini dipendono dal genotipo, sono chiamate norme di reazione (RR). Ha confini per ciascuna delle caratteristiche. Un NR stretto determina quei segni da cui dipende la vitalità dell'organismo e un NR ampio gioca un ruolo importante nel salvataggio della specie.
L'individuo eredita, molto probabilmente, le sue capacitàgenotipo dovuto all'interazione con l'ambiente per creare un certo fenotipo. Inoltre, i modelli statistici di variabilità non ereditaria determinano la presenza di tratti che determinano quasi completamente il genotipo. Ad esempio, il numero di arti, la posizione degli occhi e così via.
La determinazione delle caratteristiche quantitative hainfluenzare l'ambiente. Per studiare la variabilità di un certo tratto, i genetisti compilano una cosiddetta serie di variazioni, che consiste in successivi indicatori quantitativi di un certo tratto, che sono disposti in ordine ascendente o discendente. La lunghezza di tale serie indica i confini della variabilità non ereditaria; dipende dalla stabilità delle condizioni ambientali.
Il corpo è una struttura aperta,l'ereditarietà si realizza qui attraverso l'interazione del genotipo con l'ambiente esterno. I rappresentanti degli stessi genotipi in diverse condizioni ambientali possono avere fenotipi diversi.
Variabilità ereditaria
Ereditario è diviso in mutazionale (MI) ecombinato (CI). È qui che entrano in vigore le leggi fondamentali della variabilità. CI è caratterizzato dal fatto che quando si accoppiano gameti che differiscono l'uno dall'altro nel genotipo, compaiono nuovi genotipi, che i genitori non avevano. Ad esempio, i bambini non ripetono mai completamente i loro genitori, ottengono un genotipo che consiste in una combinazione di geni di due antenati. Ciò avviene in quattro modi. Il primo è la separazione dei cromosomi durante la divisione cellulare di riduzione, il secondo è lo scambio fisico dei cromosomi nella meiosi e il terzo modo è la combinazione involontaria di gameti durante la fecondazione e l'ultimo è l'interazione dei geni.
Eredità mutazionale
Le mutazioni sono reincarnazionigenotipo, inclusi cromosomi interi o geni individuali che si presentano casualmente e sono persistenti. Sono grandi (albinismo, naso corto, ecc.) E piccoli. Sono anche classificati in diversi tipi: mutazioni genomiche, cromosomiche e geniche.
Mutazioni genomiche e cromosomiche
Questo tipo di mutazione è caratterizzato da un cambiamentoil numero di cromosomi. In alcuni individui si osserva poliploidia: un cambiamento in un numero multiplo di cromosomi. Quindi, in tali organismi, il cromosoma impostato nelle cellule viene ripetuto non due, ma molte più volte. Ciò si verifica a seguito di una violazione del flusso di mitosi o meiosi, quando la catena di divisione viene distrutta, i doppi cromosomi non divergono, ma rimangono all'interno della cellula, a seguito della quale si formano gameti con un doppio set di informazioni. Se un tale gamete si fonde con uno normale, la prole avrà un numero triplo di cromosomi.
Su questo, i modelli di variabilità non lo sonosono esausti. Succede che un individuo abbia una riorganizzazione dei cromosomi. Alcune delle sue sezioni cambiano posizione, vengono perse o raddoppiate. Ecco come mutano i cromosomi.
Mutazioni geniche
Questo tipo di mutazione è associato a un cambiamento nella composizioneo l'ordine dei nucleotidi all'interno di un gene. Può essere perso o sostituito da un altro e si può anche osservare la formazione di un nucleotide in più. Tali mutazioni portano alla cessazione del gene, a seguito della quale alcuni RNA e proteine non compaiono o la proteina acquisisce altre proprietà, il che porta a un cambiamento nel fenotipo. Le mutazioni geniche sono molto importanti perché creano nuovi alleli.
Mutazioni somatiche e generative
Le regolarità della variabilità degli organismi risiedono anche nel fatto che alcune mutazioni si verificano solo nelle cellule riproduttive, quindi i fenotipi si formano solo nella prole. Sono chiamati generativi.
Nelle cellule, anche le mutazioni somatiche possonomodulo. In questo caso, non vengono trasmessi alla prole durante la riproduzione. Ma se la riproduzione è asessuata, le mutazioni possono essere trasmesse alla prole. Si chiamano somatici.
Proprietà delle mutazioni
Le mutazioni tendono a essere trasmesse in modo persistente daeredità. La loro importanza nel processo di evoluzione è molto grande. I modelli di variabilità sono che solo le mutazioni ereditarie possono essere trasmesse alle generazioni future se si riproducono e sopravvivono con questi tratti.
Tutti i cambiamenti possono essere causati sia esternamente,e fattori interni. Salti di temperatura, avvizzimento cellulare, influenza di varie sostanze, radiazioni ultraviolette: tutto ciò può provocare mutazioni nel DNA e persino nei cromosomi.
I cambiamenti compaiono all'improvviso, in alcuniNei casi questo è dannoso per il corpo, poiché interferisce con il genotipo, che è stato stabilito da molto tempo. Le mutazioni non hanno direzione, possono essere ripetute e qualsiasi gene può subire un cambiamento, portando alla trasformazione di segni sia minori che vitali. Uno stesso fattore ambientale può portare a cambiamenti molto diversi che sono quasi impossibili da prevedere. Pertanto, la genetica è di grande importanza per noi oggi, i modelli di variabilità ed ereditarietà giocano un ruolo significativo nel processo di evoluzione.
Quindi, portatori di ereditarietàle informazioni sono geni. In questo caso, un particolare gene è responsabile di determinate caratteristiche. Quest'ultimo determina qualsiasi qualità dell'organismo: fisiologica, biochimica o morfologica. Questa qualità distingue un essere vivente da un altro. Un complesso di geni è chiamato genotipo e un complesso di caratteristiche è chiamato fenotipo.
Ci sono alcuni modelli in naturavariabilità ed ereditarietà, grazie alle quali gli organismi viventi si adattano alle condizioni ambientali in rapida evoluzione. Le mutazioni possono formarsi su diverse parti del DNA, influenzare geni e cromosomi. Di conseguenza, abbiamo una vasta classificazione degli organismi viventi.
