To niesamowite, ale co minutę na Ziemi rodzą się osoby o unikalnym, unikalnym składzie genetycznym. Wynika to z pewnej zmienności dziedzicznej, której wartość jest wystarczająco duża do ewolucyjnego rozwoju nie tylko odrębnej jednostki klasyfikacyjnej, ale całego świata. Zobaczmy, czym jest zmienność dziedziczna, jakim prawom podlega i jak wpływa na filogenezę.
Definicja
Przykładami zmienności dziedzicznej są pewne kombinacje materiału genetycznego rodziców lub różne procesy mutacyjne podczas formowania się zygoty. W przeważającej części wyjątkowość genotypu różnych organizmów wynika z rozbieżności genów w losowej kolejności podczas mejozy.
Zmienność niedziedziczna
Warto zauważyć, że oprócz zmienności dziedzicznej, zmienność niedziedziczna odgrywa również ważną rolę w ontogenezie organizmu. jestpowstaje pod wpływem środowiska, stylu życia i innych czynników niezwiązanych ze zmianami genotypu. To jest właśnie główna różnica między zmiennością dziedziczną a niedziedziczną.
Formy mutacji
Przykładem zmienności dziedzicznej, oprócz niezależnego ruchu chromosomów w rozwoju zarodka, może być również pewien rodzaj mutacji, wynikającej z pewnych czynników. Przyjrzyjmy się każdemu z formularzy z osobna.
Kombinacja
Zmienność kombinacyjna jest jedną z głównych dźwigni ewolucji pewnych gatunków. Jest trwały i występuje wszędzie. To dzięki tego typu zmienności istnieje coś takiego jak wyjątkowość każdego osobnika w obrębie gatunku.
Zmienność kombinacji jest możliwa ze względu na zjawiska takie jak:
- niezależna dywergencja elementarnych struktur genetycznych - chromosomów, w procesie podziału komórek mejotycznych;
- fuzja gamet losowo podczas zapłodnienia bezpośredniego;
- wymiana materiału genetycznego w procesie takiego zjawiska jak krzyżowanie.
Zatem kombinacyjna zmienność jest główną jednostką funkcjonalną, która zapewnia niepowtarzalność aparatu genetycznego każdej osoby z osobna.
Mutation
Zmienność mutacyjna jest również integralną częścią procesów dziedzicznych. Zmiany mogą przybrać formę użytecznej unikalnej cechy rozwijającej się jednostki imogą być tak nieznaczne, że w ogóle nie są wykrywane i są neutralne w stosunku do organizmu.
Ale często mutacje są negatywne i objawiają się w postaci wszelkich odchyleń, zaburzeń normalnego funkcjonowania organizmu, chorób. Niebezpieczeństwo negatywnych zmian polega na tym, że raz utrwalone w genotypie, mogą być dziedziczone.
Ponadto mutacje występują w różnych lokalizacjach. Na tej podstawie dzieli się je na somatyczne i generatywne. Wpływają na różne poziomy aparatu genetycznego, który klasyfikuje je jako chromosomowe, genowe lub genomowe.
Przykłady
Przykłady zmienności dziedzicznej są bardzo różnorodne i często spotykane w życiu codziennym. Jednym z najbardziej elementarnych przejawów tego typu zmienności jest to, że dziecko może być pod pewnymi względami bardzo podobne do rodziców. Na przykład, aby odziedziczyć ciemne włosy matki i rysy twarzy ojca. To jest przykład kombinacyjnej zmienności. Warto jednak wziąć pod uwagę, że nawet przy silnym podobieństwie potomstwo nie będzie dokładną kopią rodziców, zarówno pod względem fenotypowym, jak i zwłaszcza genotypowym.
Innym przykładem zmienności dziedzicznej jest zjawisko sześciopalcowości, które jest wynikiem nieprzewidzianej mutacji. Albo tak nieprzyjemna choroba jak fenyloketonuria, która objawia się zaburzeniem metabolizmu aminokwasów.
Seria homologiczna
Jeden z naukowców, którzyaktywnie zaangażowany w badanie takiego zjawiska, jak zmienność dziedziczna, był NI Wawiłow.
Rozważał tak zwaną serię homologiczną zmienności dziedzicznej, które były pewnymi analogami w biologii serii homologicznych związków organicznych.
Znając pewne wzorce, można obliczyć cechy dziedziczenia u gatunków posiadających te szeregi. Na tej podstawie powstało jedno z podstawowych praw, które interpretuje wzorce dziedziczenia, zwane prawem homologicznej serii zmienności dziedzicznej. Obecnie prawo to jest aktywnie wykorzystywane w genetyce.
Prawo dziedzicznej zmienności
To prawo, sformułowane na podstawie teorii szeregów homologicznych, brzmi tak: rodzaje i gatunki, które mają podobny aparat genetyczny, różnią się szeregiem zmienności pewnych parametrów. Na tej podstawie możemy wywnioskować, że znając niektóre formy w obrębie jednego konkretnego gatunku, można przewidzieć obecność tych samych form w podobnych gatunkach.
N. I. Wawiłow wzmocnił prawo szeregu homologicznego zmienności dziedzicznej pewnym wzorem do obliczeń.
Konsekwencje prawa
To prawo, sformułowane przez NI Wawiłowa, w dużej mierze przyczynia się do interpretacji cech ewolucji organizmów.
Więc na podstawie tego możemy stwierdzić, że w gatunkach, które są podobne w swoim aparacie genetycznym i mają wspólne pochodzenie, mogą wystąpić w przybliżeniu te same procesy mutacji. Oprócz,naukowcy w wyniku wieloletnich badań ustalili, że nawet tak duże jednostki klasyfikacyjne jak klasy mogą doświadczać tzw. paralelizmu opartego na obecności szeregów homologicznych.
Warto również zauważyć, że takie zjawiska są typowe nie tylko dla wyższych klas organizmów żywych, ale także dla tych najprostszych.
Choroby dziedziczne
Jednak, jak wspomniano powyżej, zmienność dziedziczna nie zawsze ma pozytywny wpływ na konkretną osobę i jej potomków. Na przykład różnego rodzaju mutacje lub niestandardowe zachowanie genów w procesie zapłodnienia i rozwoju zarodka mogą prowadzić do odchyleń w rozwoju osobnika o różnym stopniu złożoności. Rozważ niektóre rodzaje chorób genetycznych.
Tak więc choroby dziedziczne można podzielić na:
- Chromosomalny. Te odchylenia powstają w wyniku pewnych zmian w chromosomach. Może to być zarówno zmiana ilości, jak i samej struktury. Zespół Downa jest uważany za najczęstszą chorobę tej grupy. Dzieci cierpiące na ten zespół różnią się nasileniem, ale przy odpowiedniej opiece korekcyjnej i medycznej mogą być w przyszłości w pełni zsocjalizowane i samodzielne.
- Genomiczny. Tego typu mutacje, obejmujące cały genom, występują rzadziej i prawie zawsze prowadzą do śmierci zwierząt, a zwłaszcza ludzi. Przykładem takiej choroby jest zespół Shereshevsky'ego-Turnera. Osoby z tym zespołem, oprócz wielu innychobjawy charakteryzują się słabym zdrowiem psychicznym i łagodnymi lub zatartymi cechami płciowymi.
- Monogeniczny. Choroby te opierają się na mutacji w jednym konkretnym genie. Może być dominujący lub recesywny. Niektóre mutacje są sprzężone z płcią, inne autosomami.
Dziedziczna zmienność w ewolucji
Zmienność to główna i bardzo ważna właściwość organizmów żywych, która podlega zmianom w procesie filogenezy. Bez takiej cechy, która pozwala zachować wyjątkowość materiału genetycznego i dostosować się do cech konkretnego środowiska, organizmy każdej organizacji byłyby skazane na śmierć.
Ze względu na dziedziczną zmienność, w ewolucji istnieje tak ważny czynnik jak dobór naturalny. Właśnie dlatego, że każdy osobnik jest wyjątkowy pod względem właściwości genotypowych i fenotypowych, liczba ta jest z natury regulowana, ale jednocześnie można uniknąć całkowitego zniknięcia tej lub innej jednostki klasyfikacyjnej.
Wartość zmienności dziedzicznej jest nieoceniona w procesie ewolucyjnym. W końcu to właśnie ta najważniejsza cecha organizmów o dowolnej złożoności i klasyfikacji pozwala na istnienie takiego zjawiska, jak różnorodność gatunkowa. Zmienność dziedziczna ma również duże znaczenie dla przetrwania gatunku. Ciągle zmieniające się cechy środowiska zmuszają organizmy do adaptacji do istniejących warunków. Bez tego czy innego odzwierciedlenia w genotypie byłoby to niemożliwe idoprowadziło do wyginięcia gatunku.
