Iedzimtība un mainīgums irir galvenie evolūcijas procesa nosacījumi. Abas šīs pretējās iezīmes ir nedalāmas un ir iekļautas visu dzīvo organismu īpašībās. Praktiski visa bioloģijas zinātnes vēsture balstījās uz šo iezīmju mijiedarbības un nozīmīguma izpēti. Pat senajā Grieķijā tika mēģināts izprast organismu daudzveidību. Platons, Anaksimenes, Heraklitus un daudzi citi apgalvoja, ka iekšējais cīņas dēļ viss pēc būtības mainās. Kādi ir atšķirības un iedzimtības modeļi? Daudzi zinātnieki šo jautājumu jau ilgu laiku ir pētījuši.
Dzīvu organismu ilgtspējīgas īpašības
Еще в древности появились предположения о raksturīga dzīvajām būtnēm, mainīgums un iedzimtība. Uzmanība tika vērsta uz to, ka, reproducējot no vienas paaudzes uz citu, tiek pārraidītas vairākas iezīmes, kas ir raksturīgas šai sugai. To sauca par iedzimtību.
Kopā ar to starp vienas sugas pārstāvjiemir dažas atšķirības, kuras sauca par mainīgumu. Iedzimtības un mainīguma modeļi jau tika izmantoti, lai izveidotu citas dzīvnieku un augu šķirnes, pateicoties G. Mendelam, kurš pēc daudziem eksperimentiem spēja tos aprakstīt. 1900. gadā sāk attīstīties jauna zinātne - ģenētika, kas pēta šo divu organismu pamatīpašību likumus.
Ģenētikas jēdziens
Iedzimtība attiecas uz īpašību kopumu,kurus organismi atkārto no paaudzes paaudzē. Īpaša loma šeit tiek piešķirta fizioloģijai, ķīmiskajam sastāvam, ārējai struktūrai un vielmaiņas procesu būtībai organismos. Mainīgums ir parādība, kas ir pretēja iedzimtībai un izpaužas kā īpašību kompleksa maiņa vai jaunu īpašību veidošanās vienas sugas organismos. Šo divu īpašību kombinācija veicina evolūciju, kā rezultātā indivīdos veidojas jaunas iezīmes, kuras tiek saglabātas nākamajā paaudzē.
Liels skaits jaunu funkciju noved piejaunu sugu veidošanos. Tāpēc ģenētika ir vērsta uz mainīguma un iedzimtības modeļu izpēti, lai izprastu evolūcijas attīstību, radītu jaunus dzīvu organismu tipus, kas ir vairāk pielāgoti pastāvīgi mainīgajiem vides apstākļiem.
Mainīgums un tā modeļi
Ģenētikā ir ierasts atšķirt iedzimtu(genotipa) un modifikācijas mainīgums. Genotipa mainīgumu raksturo iezīmju maiņa, kas nosaka genotipu un kas saglabājas vairākas paaudzes. Nedzimtu mainīgumu raksturo tās iezīmju izmaiņas, kuras izraisa ārējās vides ietekme un kuras tiek mantotas no vecākiem uz pēcnācējiem. Tas neattiecas uz organisma iedzimto bāzi - genotipu -, bet ir tendēts uz pārnešanu.
Modifikācijas mainīguma likumsakarībasslēpjas faktā, ka tam ir grupas orientācija. Visiem noteikta veida pārstāvjiem vides apstākļi veicina līdzīgu izmaiņu rašanos. Modifikācijām ir virziens, atšķirībā no mutācijām, tās seko paraugam, tāpēc tās var paredzēt. Piemēram, lapām, kas zied kokiem, gaisa temperatūra naktī bija negatīva, kā rezultātā no rīta viņi visi iegūst sarkanīgu nokrāsu. Pateicoties modifikācijām, indivīdiem ir adekvāta reakcija uz vides faktoru izmaiņām, tāpēc viņi tam ātri pielāgojas, lai izdzīvotu un atstātu pēcnācējus.
Reakcijas ātrums
Pakļaujas nedz iedzimta mainīgumslikumsakarības. Modifikācijas mainīguma statistiskie modeļi ir tādi, ka tā robežas ir atkarīgas no genotipa, tās sauc par reakcijas normām (RR). Tam ir robežas katrai no zīmēm. Šaurs NR nosaka tās pazīmes, no kurām atkarīga organisma dzīvotspēja, un plašajam NR ir svarīga loma sugas glābšanā.
Indivīds, visticamāk, pārņem savas spējasgenotips mijiedarbības dēļ ar vidi, lai izveidotu noteiktu fenotipu. Arī pārmantojamības mainīguma statistiskie modeļi nosaka tādu pazīmju klātbūtni, kas gandrīz pilnībā nosaka genotipu. Piemēram, ekstremitāšu skaits, acu atrašanās vieta utt.
Kvantitatīvo raksturlielumu noteikšanai irvides ietekme. Lai pētītu noteiktas pazīmes mainīgumu, ģenētiķi sastāda tā saukto variāciju sēriju, kas sastāv no secīgiem noteiktas pazīmes kvantitatīvajiem rādītājiem, kas sakārtoti augošā vai dilstošā secībā. Šādas sērijas garums norāda uz iedzimtas mainības robežām, tas ir atkarīgs no vides apstākļu stabilitātes.
Ķermenis ir atvērta struktūra,iedzimtība šeit tiek realizēta, mijiedarbojoties genotipam ar ārējo vidi. Viena un tā paša genotipa pārstāvjiem dažādos vides apstākļos var būt atšķirīgi fenotipi.
Iedzimta mainība
Iedzimtība ir sadalīta mutācijas (MI) unkombinēts (CI). Šeit stājas spēkā mainīguma pamatlikumi. CI raksturo fakts, ka, pārojoties gametām, kas atšķiras viena no otras pēc genotipa, parādās jauni genotipi, kuru vecākiem nebija. Piemēram, bērni nekad pilnībā neatkārto savus vecākus, viņi iegūst genotipu, kas sastāv no divu senču gēnu kombinācijas. Tas notiek četros veidos. Pirmais veids ir hromosomu atdalīšana šūnu reducēšanās laikā, otrais ir fiziska hromosomu apmaiņa mejozē, bet trešais veids ir piespiedu gametu kombinācijas apaugļošanas laikā, un pēdējā ir gēnu mijiedarbība.
Savstarpējā mantošana
Mutācijas ir reinkarnācijasgenotips, ieskaitot veselas hromosomas vai atsevišķus gēnus, kas rodas nejauši un ir noturīgi. Tie ir lieli (albīnisms, īss deguns utt.) Un mazi. Tie ir arī sadalīti vairākos veidos: genomu, hromosomu un gēnu mutācijas.
Genoma un hromosomu mutācijas
Šāda veida mutāciju raksturo izmaiņashromosomu skaits. Dažiem indivīdiem tiek novērota poliploīdija - vairāku hromosomu skaita izmaiņas. Tātad šādos organismos šūnās noteiktā hromosoma tiek atkārtota nevis divas, bet daudz vairāk reizes. Tas notiek mitozes vai mejozes plūsmas pārkāpuma rezultātā, kad sadalīšanās ķēde tiek iznīcināta, dubultās hromosomas neatšķiras, bet paliek šūnas iekšpusē, kā rezultātā veidojas gametas ar dubultu informācijas kopu. . Ja šāda gamete saplūst ar normālu, tad pēcnācējiem būs trīskāršs hromosomu skaits.
Šajā sakarā mainīguma modeļi navir izsmelti. Gadās, ka indivīdam ir hromosomu pārkārtošanās. Dažas tās sadaļas maina savu pozīciju, tās tiek vai nu pazaudētas, vai dubultojušās. Tā mutācijas notiek hromosomās.
Gēnu mutācijas
Šis mutācijas veids ir saistīts ar sastāva izmaiņāmvai nukleotīdu secība gēnā. To var pazaudēt vai aizstāt ar citu, kā arī var novērot papildu nukleotīda veidošanos. Šādas mutācijas noved pie gēna apstāšanās, kā rezultātā neparādās noteikta RNS un olbaltumviela, vai arī olbaltumviela iegūst citas īpašības, kas noved pie fenotipa izmaiņām. Gēnu mutācijas ir ļoti svarīgas, jo tās rada jaunas alēles.
Somatiskās un ģeneratīvās mutācijas
Organismu mainīguma likumsakarības sastāv arī no tā, ka dažas mutācijas notiek tikai reproduktīvās šūnās, tāpēc fenotipi veidojas tikai pēcnācējiem. Tos sauc par ģeneratīviem.
Šūnās var arī somatiskās mutācijasformā. Šajā gadījumā reprodukcijas laikā tie netiek nodoti pēcnācējiem. Bet, ja reprodukcija ir bezdzimuma, tad mutācijas var tikt nodotas pēcnācējiem. Tos sauc par somatiskiem.
Mutāciju īpašības
Mutācijas mēdz pastāvīgi pārnestmantojums. Viņu nozīme evolūcijas procesā ir ļoti liela. Mainīguma modeļi ir tādi, ka nākamajām paaudzēm var nodot tikai iedzimtas mutācijas, ja tās vairojas un izdzīvo ar šīm īpašībām.
Visas izmaiņas var izraisīt gan ārēji, ganun iekšējie faktori. Temperatūras lēcieni, šūnu nokalšana, dažādu vielu ietekme, ultravioletais starojums - tas viss var izraisīt DNS un pat hromosomu mutācijas.
Dažās izmaiņas parādās pēkšņigadījumos tas ir kaitīgs ķermenim, jo tas traucē sen izveidoto genotipu. Mutācijām nav virziena, tās var atkārtot, un jebkurš gēns var izmainīties, izraisot gan mazu, gan vitālu pazīmju transformāciju. Viens un tas pats vides faktors var izraisīt ļoti dažādas izmaiņas, kuras gandrīz nav iespējams paredzēt. Tāpēc ģenētikai mūsdienās ir liela nozīme, mainīguma un iedzimtības modeļiem ir nozīmīga loma evolūcijas procesā.
Tādējādi pārvadātāji iedzimtainformācija ir gēni. Šajā gadījumā konkrēts gēns ir atbildīgs par noteiktām īpašībām. Pēdējais nosaka jebkuru organisma kvalitāti: fizioloģisko, bioķīmisko vai morfoloģisko. Šī īpašība atšķir vienu dzīvo būtni no citas. Gēnu kompleksu sauc par genotipu, un pazīmju kompleksu - par fenotipu.
Dabā ir noteikti modeļimainīgums un iedzimtība, kuru dēļ dzīvie organismi pielāgojas strauji mainīgajiem vides apstākļiem. Mutācijas var veidoties dažādās DNS daļās, ietekmēt gēnus un hromosomas. Tā rezultātā mums ir milzīga dzīvo organismu klasifikācija.
