Zmienność w biologii jest ... Rodzaje zmienności

Zmienność w biologii to pojawienie sięindywidualne różnice między osobnikami tego samego gatunku. Ze względu na zmienność populacja staje się niejednorodna, a gatunek ma większe szanse na przystosowanie się do zmieniających się warunków środowiskowych.

W nauce takiej jak biologia dziedziczność i zmienność idą w parze. Istnieją dwa rodzaje zmienności:

• Niedziedziczne (modyfikacja, fenotyp).
• Dziedziczne (mutacyjne, genotypowe).

Zmienność niedziedziczna

Zmienność modyfikacji w biologii jestzdolność pojedynczego żywego organizmu (fenotypu) do przystosowania się do czynników środowiskowych w obrębie jego genotypu. Dzięki tej właściwości jednostki przystosowują się do zmian klimatu i innych warunków życia. Zmienność fenotypowa leży u podstaw procesów adaptacyjnych zachodzących w każdym organizmie. Tak więc u zwierząt hodowlanych, wraz z poprawą warunków przetrzymywania, wzrasta produktywność: mleczność, produkcja jaj itp. A zwierzęta przywiezione na obszary górskie dorastają krótko i mają dobrze rozwiniętą podszerstek. Zmiany czynników środowiskowych również powodują zmienność. Przykłady tego procesu można łatwo znaleźć w życiu codziennym: ludzka skóra ciemnieje pod wpływem promieni ultrafioletowych, mięśnie rozwijają się w wyniku wysiłku fizycznego, rośliny rosnące w zacienionych miejscach i przy świetle mają różne kształty liści, a zające zmieniają swój kolor sierści zimą i latem.

Następujące właściwości są charakterystyczne dla zmienności niedziedzicznej:

• grupowy charakter zmian;
• nie dziedziczone przez potomstwo;
• zmiana cechy w genotypie;
• stosunek stopnia zmiany do intensywności oddziaływania czynnika zewnętrznego.

Dziedziczna zmienność

Dziedziczna lub genotypowa zmienność wbiologia to proces, w którym zmienia się genom organizmu. Dzięki niej osobnik zyskuje znaki, które wcześniej były niezwykłe dla jej gatunku. Według Darwina zmienność genotypowa jest głównym motorem ewolucji. Istnieją następujące rodzaje zmienności dziedzicznej:

• mutacyjny;
• kombinacyjny.

Zmienność kombinacyjna wynika zwymiana genów podczas rozmnażania płciowego. Jednocześnie cechy rodziców łączą się na różne sposoby w różnych pokoleniach, zwiększając różnorodność organizmów w populacji. Zmienność kombinacyjna jest zgodna z regułami dziedziczenia Mendla.

Przykładem takiej zmienności jest chów wsobny ikrzyżowanie (krzyżowanie blisko spokrewnione i niespokrewnione). Gdy cechy indywidualnego producenta chcą być utrwalone w rasie zwierząt, stosuje się krzyżowanie blisko spokrewnione. W ten sposób potomstwo staje się bardziej jednolite i wzmacnia cechy założyciela linii. Chów wsobny prowadzi do ekspresji genów recesywnych i może prowadzić do degeneracji linii. Aby zwiększyć żywotność potomstwa, stosuje się kojarzenie - niepowiązane krzyżowanie. Jednocześnie wzrasta heterozygotyczność potomstwa i zwiększa się zróżnicowanie populacji, aw konsekwencji zwiększa się odporność osobników na niekorzystne działanie czynników środowiskowych.

Mutacje z kolei dzielą się na:

• genomowy;
• chromosomalny;
• gen;
• cytoplazmatyczny.

Zmiany wpływające na komórki rozrodczesą dziedziczone. Mutacje w komórkach somatycznych mogą być przenoszone na potomstwo, jeśli osobnik rozmnaża się wegetatywnie (rośliny, grzyby). Mutacje mogą być korzystne, neutralne lub szkodliwe.

Mutacje genomowe

Zmienność w biologii wynikająca z mutacji genomowych może być dwojakiego rodzaju:

• Poliploidia - mutacja jest powszechna wrośliny. Jest to spowodowane wielokrotnym wzrostem całkowitej liczby chromosomów w jądrze, powstałych w procesie naruszenia ich rozbieżności do biegunów komórki podczas podziału. Hybrydy poliploidalne są szeroko stosowane w rolnictwie - w produkcji roślinnej występuje ponad 500 poliploidów (cebula, kasza gryczana, buraki cukrowe, rzodkiewki, mięta, winogrona i inne).
• Aneuploidia - wzrost lub spadek liczbychromosomy w oddzielnych parach. Ten typ mutacji charakteryzuje się niską żywotnością osobnika. Powszechna mutacja u ludzi - jeden dodatkowy chromosom w 21. parze - powoduje zespół Downa.

Mutacje chromosomalne

Różnice w biologii spowodowane mutacjami chromosomowymipojawia się, gdy zmienia się struktura samych chromosomów: utrata regionu końcowego, powtórzenie zestawu genów, rotacja oddzielnego fragmentu, przeniesienie segmentu chromosomu w inne miejsce lub na inny chromosom. Takie mutacje są często spowodowane promieniowaniem i chemicznym zanieczyszczeniem środowiska.

Mutacje genów

Znaczna część tych mutacji nie przejawia sięzewnętrznie, ponieważ jest to znak recesywny. Mutacje genów są spowodowane zmianą sekwencji nukleotydów - poszczególnych genów - i prowadzą do pojawienia się cząsteczek białek o nowych właściwościach.

Mutacje genów u ludzi powodują manifestację niektórych chorób dziedzicznych - anemii sierpowatej, hemofilii.

Mutacje cytoplazmatyczne

Mutacje cytoplazmatyczne są związane ze zmianamiw strukturach cytoplazmy komórki zawierającej cząsteczki DNA. To są mitochondria i plastydy. Takie mutacje są przenoszone przez linię matczyną, ponieważ zygota otrzymuje całą cytoplazmę z jaja matki. Przykładem mutacji cytoplazmatycznej, która spowodowała zmienność w biologii, jest upierzenie roślin, które jest spowodowane zmianami w chloroplastach.

Wszystkie mutacje mają następujące właściwości:

• Pojawiają się nagle.
• Są dziedziczone.
• Nie mają żadnego kierunku. Zarówno nieistotne miejsce, jak i znak życiowy mogą ulec mutacji.
• Powstają w indywidualnych osobach, to znaczy są indywidualne.
• W swojej manifestacji mutacje mogą być recesywne lub dominujące.
• Ta sama mutacja może się powtórzyć.

Każda mutacja jest spowodowana określoną przyczyną.W większości przypadków nie można tego dokładnie ustalić. W warunkach eksperymentalnych do uzyskania mutacji wykorzystuje się ukierunkowany czynnik środowiska zewnętrznego - ekspozycję na promieniowanie i tym podobne.