Det er utrolig, men hvert minutt blir individer med en unik, unik genetisk sammensetning født på jorden. Dette skyldes en viss arvelig variasjon, hvis verdi er stor nok for den evolusjonære utviklingen av ikke bare en separat klassifiseringsenhet, men hele verden som helhet. La oss se hva arvelig variasjon er, hvilke lover den adlyder og hvordan den påvirker fylogeni.
Definition
Eksempler på arvelig variasjon er visse kombinasjoner av arvestoffet til foreldrene eller ulike mutasjonsprosesser under dannelsen av zygoten. For det meste skyldes det unike med genotypen til ulike organismer divergensen av gener i en tilfeldig rekkefølge under meiose.
Ikke-arvelig variasjon
Det er verdt å merke seg at i tillegg til arvelig variasjon, spiller ikke-arvelig variabilitet også en viktig rolle i en organismes ontogeni. Hun erdannes under påvirkning av miljøet, livsstil og andre faktorer som ikke er relatert til endringer i genotypen. Dette er nettopp hovedforskjellen mellom arvelig og ikke-arvelig variasjon.
Mutasjonsskjemaer
Et eksempel på arvelig variasjon, i tillegg til den uavhengige bevegelsen av kromosomer i utviklingen av embryoet, kan også være en viss type mutasjon som skyldes visse faktorer. La oss se på hvert av skjemaene separat.
kombinativ
Kombinativ variasjon er en av hovedhendlene for utviklingen av en bestemt art. Det er permanent og forekommer over alt. Det er takket være denne typen variasjon at det er noe som heter det unike til hvert individ innenfor en art.
Kombinasjonsvariabilitet er mulig på grunn av fenomener som:
- uavhengig divergens av elementære genetiske strukturer - kromosomer, i ferd med meiotisk celledeling;
- fusjon av kjønnsceller tilfeldig under direkte befruktning;
- utveksling av genetisk materiale i ferd med et fenomen som kryssing.
Dermed er kombinativ variabilitet den viktigste funksjonelle enheten som sikrer det unike ved det genetiske apparatet til hvert individ separat.
Mutational
Mutasjonsvariabilitet er også en integrert del av arvelige prosesser. Endringer kan ta form av en nyttig unik egenskap hos det utviklende individet, ogkan være så ubetydelige at de ikke oppdages i det hele tatt og er nøytrale i forhold til organismen.
Men ofte er mutasjoner negative og viser seg i form av eventuelle avvik, forstyrrelser i kroppens normale funksjon, sykdommer. Faren for negative endringer ligger i det faktum at når de først er festet i genotypen, kan de arves.
Mutasjoner kommer også i forskjellige lokaliseringer. På dette grunnlaget er de delt inn i somatiske og generative. De påvirker ulike nivåer av det genetiske apparatet, som klassifiserer dem som kromosomale, gen eller genomiske.
Eksempler
Eksempler på arvelig variasjon er svært mangfoldige og finnes ofte i hverdagen. En av de mest elementære manifestasjonene av denne typen variasjon er at barnet kan være veldig likt foreldrene i noen henseender. For eksempel å arve det mørke håret til moren og ansiktstrekkene til faren. Dette er et eksempel på kombinativ variasjon. Men det er verdt å tenke på at selv med en sterk likhet, vil ikke avkommet være en eksakt kopi av foreldrene, både i fenotypisk og spesielt genotypisk henseende.
Et annet eksempel på arvelig variasjon er fenomenet six-fingeredness, som er et resultat av en uforutsett mutasjon. Eller en så ubehagelig sykdom som fenylketonuri, som manifesterer seg i form av et brudd på aminosyremetabolismen.
Homologisk serie
En av forskerne somaktivt engasjert i studiet av et slikt fenomen som arvelig variasjon, var N. I. Vavilov.
Han vurderte den såk alte homologiske serien av arvelig variabilitet, som var noen analoger i biologien til den homologiske serien av organiske forbindelser.
Ved å vite visse mønstre, er det mulig å beregne egenskapene til arv hos arter som har disse seriene. På dette grunnlaget ble en av de grunnleggende lovene dannet som tolker arvemønstrene, som kalles loven om homologe serier av arvelig variabilitet. For øyeblikket brukes denne loven aktivt i genetikk.
The law of hereditary variabilitet
Denne loven, formulert på teorien om homologe serier, høres slik ut: slekter og arter som har et lignende genetisk apparat er forskjellige i seriene av variabilitet i visse parametere. Basert på dette kan vi konkludere med at ved å kjenne til noen former innenfor én bestemt art, kan man forutsi tilstedeværelsen av de samme formene i lignende arter.
N. I. Vavilov forsterket loven om homologiske serier av arvelig variabilitet med en bestemt formel for beregning.
Konsekvenser av loven
Denne loven, formulert av N. I. Vavilov, bidrar i stor grad til tolkningen av trekk ved utviklingen av organismer.
Så, for eksempel, basert på det, kan vi konkludere med at hos arter som er like i sitt genetiske apparat og har et felles opphav, kan omtrent de samme mutasjonsprosessene forekomme. I tillegg,forskere, som et resultat av mange års forskning, har fastslått at selv så store klassifikasjonsenheter som klasser kan oppleve den såk alte parallellismen basert på tilstedeværelsen av homologe serier.
Det er også verdt å merke seg at slike fenomener er typiske ikke bare for de høyere klassene av levende organismer, men for de enkleste.
Arvelige sykdommer
Men, som nevnt ovenfor, har arvelig variasjon ikke alltid en positiv effekt for et bestemt individ og dets etterkommere. For eksempel kan ulike typer mutasjoner eller ikke-standard oppførsel av gener i prosessen med unnfangelse og utvikling av embryoet føre til avvik i utviklingen av et individ med ulik grad av kompleksitet. Vurder noen typer genetiske sykdommer.
Så, arvelige sykdommer kan deles inn i:
- Kromosomal. Disse avvikene oppstår som et resultat av visse endringer i kromosomene. Det kan både være en endring i mengden og selve strukturen. Downs syndrom regnes som den vanligste sykdommen i denne gruppen. Barn som lider av dette syndromet varierer i alvorlighetsgrad, men med riktig korrigerende og medisinsk behandling kan de bli fullt sosialiserte og uavhengige i fremtiden.
- Genomisk. Mutasjoner av denne typen, som påvirker hele genomet, forekommer sjeldnere og fører nesten alltid til død hos dyr og mennesker spesielt. Et eksempel på en slik sykdom er Shereshevsky-Turner syndrom. Personer med dette syndromet, i tillegg til mange andretegn er preget av dårlig mental helse og milde eller utslettede seksuelle egenskaper.
- monogen. Disse sykdommene er basert på en mutasjon i ett bestemt gen. Det kan enten være dominant eller recessivt. Noen mutasjoner er kjønnsbundet, noen er autosomkoblet.
Hereditær variasjon i evolusjon
Variabilitet er den viktigste og svært viktige egenskapen til levende organismer for å gjennomgå endringer i fylogeneseprosessen. Uten en slik funksjon som lar deg opprettholde det unike ved det genetiske materialet og tilpasse seg egenskapene til et bestemt miljø, ville organismene i enhver organisasjon vært dømt til døden.
På grunn av arvelig variasjon er det en så viktig faktor i evolusjonen som naturlig utvalg. Det er nettopp fordi hvert individ er unikt i sine genotypiske og fenotypiske egenskaper at antallet reguleres i naturen, men samtidig er det fortsatt mulig å unngå fullstendig forsvinning av en eller annen klassifiseringsenhet.
Verdien av arvelig variasjon er uvurderlig for den evolusjonære prosessen. Tross alt er det denne viktigste egenskapen til organismer av enhver kompleksitet og klassifisering som gjør at et slikt fenomen som artsmangfold kan eksistere. Arvelig variasjon er også av stor betydning for artens overlevelse. Stadig skiftende trekk ved miljøet tvinger organismer til å tilpasse seg de eksisterende forholdene. Uten denne eller den refleksjonen i genotypen ville dette vært umulig ogførte til utryddelse av arten.
