Arv og variasjon representererer de grunnleggende forholdene i evolusjonsprosessen. Begge disse motsatte egenskapene er uatskillelige og er en del av egenskapene til alle levende organismer. Nesten hele historien om vitenskapen om biologi har vært basert på studiet av samspillet og betydningen av disse funksjonene. Selv i det gamle Hellas ble det gjort forsøk på å forstå organismenes mangfold. Platon, Anaximenes, Heraclitus og mange andre hevdet at alt i naturen endres som et resultat av en intern kamp. Hvilke mønstre av variasjon og arv eksisterer? Dette spørsmålet har blitt studert av mange forskere i lang tid.
Stabile egenskaper til levende organismer
Selv i eldgamle tider var det antagelser omvariasjon og arvelighet som ligger i levende ting. Oppmerksomhet ble gjort oppmerksom på at under reproduksjon fra generasjon til generasjon overføres et antall trekk som er typiske for en gitt art. Dette ble kalt arv.
Sammen med dette, mellom representanter for samme artdet er noen forskjeller som har blitt kalt variabilitet. Mønstrene for arvelighet og variasjon ble allerede brukt til å skape andre raser av dyr og plantesorter takket være G. Mendel, som etter mange eksperimenter var i stand til å beskrive dem. I 1900 begynte en ny vitenskap å utvikle seg - genetikk, som studerer lovene til disse to grunnleggende egenskapene til organismer.
Genetikk konsept
Arvelighet er et sett med egenskaper,hvilke organismer som gjentas fra generasjon til generasjon. En spesiell rolle er gitt til fysiologi, kjemisk sammensetning, ytre struktur og arten av metabolske prosesser i organismer. Variabilitet er et fenomen som er motsatt av arvelighet og uttrykkes i en endring i et kompleks av egenskaper eller dannelsen av nye egenskaper i organismer av samme art. Kombinasjonen av disse to egenskapene bidrar til evolusjon, som et resultat av at nye tegn dannes i individer, som blir bevart i neste generasjon.
Et stort antall nye funksjoner fører tildannelsen av nye arter. Derfor er genetikk rettet mot å studere mønstrene for variabilitet og arvelighet for å forstå utviklingen av evolusjon, for å skape nye typer levende organismer som er mer tilpasset stadig skiftende miljøforhold.
Variasjon og dens mønstre
I genetikk er det vanlig å skille mellom arvelig(genotypisk) og modifikasjonsvariabilitet. Genotypisk variabilitet er preget av endringen i egenskaper som setter genotypen og som vedvarer i flere generasjoner. Ikke-arvelig variasjon er preget av de endringene i egenskaper som er forårsaket av påvirkning fra det ytre miljøet og arves fra foreldre til avkom. Det gjelder ikke den arvelige basen til organismen - genotypen - men er tilbøyelig til å overføres.
Mønstre av modifikasjonsvariabilitetligger i at den har en gruppeorientering. I alle representanter for en bestemt type, bidrar miljøforhold til forekomst av lignende endringer. Modifikasjoner har en retning, i motsetning til mutasjoner, følger de et mønster, slik at de kan forutsies. For eksempel, med blader som blomstrer på trær, var lufttemperaturen om natten negativ, som et resultat av dette om morgenen får de alle en rødlig fargetone. Takket være modifikasjoner har enkeltpersoner tilstrekkelig respons på endringer i miljøfaktorer, slik at de raskt tilpasser seg den for å overleve og etterlate avkom.
Reaksjonshastigheter
Ikke-arvelig variasjon følgermønstre. De statistiske mønstrene for modifikasjonsvariabilitet er at grensene avhenger av genotypen, de kalles reaksjonsnormer (RR). Det har grenser for hvert av tegnene. En smal NR bestemmer hvilke tegn organismens levedyktighet avhenger av, og en bred NR spiller en viktig rolle for å redde arten.
Enkeltpersonen arver, mest sannsynlig, evnen til seggenotype på grunn av interaksjon med miljøet for å skape en viss fenotype. Også de statistiske mønstrene for ikke-arvelig variabilitet bestemmer tilstedeværelsen av egenskaper som nesten helt bestemmer genotypen. For eksempel antall lemmer, øyenes plassering og så videre.
Bestemmelse av kvantitative egenskaper er påvirket avpåvirkning av miljøet. For å studere variabiliteten til et bestemt trekk, utarbeider genetikere en såkalt variasjonsserie, som består av påfølgende kvantitative indikatorer på et bestemt trekk, som er ordnet i stigende eller synkende rekkefølge. Lengden på en slik serie indikerer grensene for ikke-arvelig variasjon, det avhenger av stabiliteten til miljøforholdene.
Kroppen er en åpen struktur,arv blir realisert her gjennom samspillet mellom genotypen og det ytre miljøet. Representanter for de samme genotypene i forskjellige miljøforhold kan ha forskjellige fenotyper.
Arvelig variasjon
Arvelig er delt inn i mutasjon (MI) ogkombinert (CI). Det er her de grunnleggende lovene for variasjon trer i kraft. CI er preget av det faktum at når paring av kjønnsceller som skiller seg fra hverandre i genotype, dukker det opp nye genotyper som foreldrene ikke hadde. For eksempel gjentar barn aldri foreldrene sine helt, de får en genotype, som består av en kombinasjon av gener fra to forfedre. Dette skjer på fire måter. Den første måten er separasjon av kromosomer under reduksjon av celledeling, den andre er den fysiske utvekslingen av kromosomer i meiose, og den tredje måten er ufrivillige kombinasjoner av kjønnsceller under befruktning, og den siste er samspillet mellom gener.
Mutasjonsarv
Mutasjoner er reinkarnasjonergenotype, inkludert hele kromosomer eller individuelle gener som oppstår tilfeldig og er vedvarende. De er store (albinisme, kortnese osv.) Og små. De er også delt inn i flere typer: genomiske, kromosomale og genmutasjoner.
Genom- og kromosommutasjoner
Denne typen mutasjon er preget av en endringantall kromosomer. Hos noen individer observeres polyploidi - en endring i et mangfoldig antall kromosomer. Så i slike organismer gjentas kromosomet i cellene ikke to, men mye flere ganger. Dette skjer som et resultat av brudd på strømmen av mitose eller meiose, når delingskjeden blir ødelagt, dobbeltkromosomene ikke avviker, men forblir inne i cellen, som et resultat av at kjønnsceller med et dobbelt sett med informasjon blir dannet . Hvis en slik gamete smelter sammen med en normal, vil avkommet ha et tredobbelt antall kromosomer.
På dette er ikke variabilitetsmønstreneer utmattet. Det hender at et individ har en omlegging av kromosomer. Noen av nettstedene endrer posisjon, de er enten tapt eller doblet. Dette er hvordan kromosomene muterer.
Genmutasjoner
Denne typen mutasjon er assosiert med en endring i sammensetningeneller rekkefølgen av nukleotider i et gen. Det kan gå tapt eller erstattes av en annen, og dannelsen av et ekstra nukleotid kan også observeres. Slike mutasjoner fører til stans av genet, som et resultat av at visse RNA og proteiner ikke vises, eller proteinet får andre egenskaper, noe som fører til en endring i fenotypen. Genmutasjoner er veldig viktige fordi de skaper nye alleler.
Somatiske og generative mutasjoner
Regelmessighetene i organismenes variasjon består også i det faktum at noen mutasjoner bare forekommer i reproduksjonsceller, derfor dannes fenotyper bare hos avkom. De kalles generative.
I celler kan somatiske mutasjoner ogsåskjema. I dette tilfellet overføres de ikke til avkom under reproduksjon. Men hvis reproduksjon er aseksuell, kan mutasjoner overføres til avkom. De kalles somatiske.
Egenskaper av mutasjoner
Mutasjoner overføres ofte vedvarende avarv. Deres betydning i prosessen med evolusjon er veldig stor. Variasjonsmønstrene er at bare arvelige mutasjoner kan overføres til de neste generasjonene hvis de reproduserer og overlever med disse egenskapene.
Alle endringer kan forårsakes både eksternt,og interne faktorer. Temperaturhopp, celleforvitring, påvirkning av forskjellige stoffer, ultrafiolett stråling - alt dette kan provosere mutasjoner i DNA og til og med kromosomer.
Endringer dukker plutselig opp, hos noeni tilfeller er dette skadelig for kroppen, siden de forstyrrer genotypen, som har blitt etablert i lang tid. Mutasjoner har ingen retning, de kan gjentas, og ethvert gen kan gjennomgå en forandring, noe som fører til transformasjon av både mindre og vitale tegn. En og samme miljøfaktor kan føre til svært forskjellige endringer som det er nesten umulig å forutse. Derfor er genetikk veldig viktig for oss i dag, mønstrene for variasjon og arv spiller en viktig rolle i evolusjonsprosessen.
Dermed bærere av arveliginformasjon er gener. I dette tilfellet er et bestemt gen ansvarlig for visse egenskaper. Sistnevnte bestemmer hvilken som helst kvalitet på organismen: fysiologisk, biokjemisk eller morfologisk. Denne egenskapen skiller ett levende vesen fra et annet. Et kompleks av gener kalles en genotype, og et kompleks av funksjoner kalles en fenotype.
Det er visse mønstre i naturenvariasjon og arvelighet, på grunn av hvilke levende organismer tilpasser seg raskt skiftende miljøforhold. Mutasjoner kan dannes i forskjellige deler av DNA, påvirke gener og kromosomer. Som et resultat har vi en enorm klassifisering av levende organismer.
