Neverjetno, a vsako minuto se na Zemlji rodijo posamezniki z edinstveno, edinstveno genetsko sestavo. To je posledica določene dedne variabilnosti, katere vrednost je dovolj velika za evolucijski razvoj ne le ločene klasifikacijske enote, temveč celotnega sveta kot celote. Poglejmo, kaj je dedna variabilnost, katere zakone spoštuje in kako vpliva na filogenijo.
Definicija
Primeri dedne variabilnosti so določene kombinacije genetskega materiala staršev ali različni mutacijski procesi med nastankom zigote. Večinoma je edinstvenost genotipa različnih organizmov posledica razhajanja genov v naključnem vrstnem redu med mejozo.
Nededna variabilnost
Omeniti velja, da ima poleg dedne variabilnosti pomembno vlogo v ontogenezi organizma tudi nededna variabilnost. ona jenastane pod vplivom okolja, življenjskega sloga in drugih dejavnikov, ki niso povezani s spremembami genotipa. Prav to je glavna razlika med dedno in nededno variabilnostjo.
Mutacijske oblike
Primer dedne variabilnosti je poleg neodvisnega gibanja kromosomov pri razvoju zarodka lahko tudi določena vrsta mutacije, ki je posledica določenih dejavnikov. Poglejmo si vsak obrazec posebej.
kombinativno
Kombinativna variabilnost je eden od glavnih vzvodov evolucije določene vrste. Je trajna in se pojavlja povsod. Zahvaljujoč tej vrsti variabilnosti obstaja nekaj takega, kot je edinstvenost vsakega posameznika znotraj vrste.
Spremenljivost kombinacije je možna zaradi pojavov, kot so:
- neodvisna divergenca elementarnih genetskih struktur - kromosomov, v procesu mejotske celične delitve;
- naključno zlitje gamet med neposredno oploditvijo;
- izmenjava genskega materiala v procesu takega pojava, kot je križanje.
Tako je kombinativna variabilnost glavna funkcionalna enota, ki zagotavlja edinstvenost genetskega aparata vsakega posameznika posebej.
mutacijska
Mutacijska variabilnost je tudi sestavni del dednih procesov. Spremembe so lahko v obliki uporabne edinstvene lastnosti posameznika v razvoju inso lahko tako nepomembni, da jih sploh ne zaznamo in so nevtralni glede na organizem.
Toda pogosto so mutacije negativne in se kažejo v obliki kakršnih koli odstopanj, motenj v normalnem delovanju telesa, bolezni. Nevarnost negativnih sprememb je v dejstvu, da jih je mogoče podedovati, ko so enkrat fiksirane v genotipu.
Prav tako so mutacije v različnih lokalizacijah. Na podlagi tega jih delimo na somatske in generativne. Vplivajo na različne ravni genetskega aparata, ki jih razvršča med kromosomske, genske ali genomske.
Primeri
Primeri dedne variabilnosti so zelo raznoliki in jih pogosto najdemo v vsakdanjem življenju. Ena najbolj elementarnih manifestacij te vrste variabilnosti je, da je otrok v nekaterih pogledih lahko zelo podoben staršem. Na primer, podedovati temne lase matere in obrazne poteze očeta. To je primer kombinirane variabilnosti. Vendar je vredno razmisliti, da tudi ob močni podobnosti potomci ne bodo natančna kopija staršev, tako v fenotipskem kot predvsem v genotipskem smislu.
Še en primer dedne variabilnosti je fenomen šesteroprstnosti, ki je posledica nepredvidene mutacije. Ali pa tako neprijetno bolezen, kot je fenilketonurija, ki se kaže v obliki kršitve presnove aminokislin.
Homološke serije
Eden od znanstvenikov, kiN. I. Vavilov se je aktivno ukvarjal s preučevanjem takega pojava, kot je dedna variabilnost.
Upošteval je tako imenovane homološke serije dedne variabilnosti, ki so bile nekatere analogije v biologiji homološke serije organskih spojin.
Poznavanje določenih vzorcev je mogoče izračunati značilnosti dedovanja pri vrstah, ki imajo te serije. Na tej podlagi se je oblikoval eden temeljnih zakonov, ki razlaga vzorce dedovanja, ki se imenuje zakon homolognih vrst dedne variabilnosti. Trenutno se ta zakon aktivno uporablja v genetiki.
Zakon dedne spremenljivosti
Ta zakon, oblikovan na podlagi teorije homolognih vrst, zveni takole: rodovi in vrste, ki imajo podoben genetski aparat, se razlikujejo po vrsti variabilnosti določenih parametrov. Na podlagi tega lahko sklepamo, da lahko s poznavanjem nekaterih oblik znotraj posamezne vrste predvidevamo prisotnost istih oblik pri podobnih vrstah.
N. I. Vavilov je okrepil zakon o homoloških vrstah dedne variabilnosti z določeno formulo za izračun.
Posledice zakona
Ta zakon, ki ga je oblikoval N. I. Vavilov, v veliki meri prispeva k razlagi značilnosti evolucije organizmov.
Tako lahko na primer na podlagi tega sklepamo, da se pri vrstah, ki so si po genetskem aparatu podobne in imajo skupen izvor, lahko pojavijo približno enaki mutacijski procesi. poleg tegaznanstveniki so kot rezultat dolgoletnih raziskav ugotovili, da lahko tudi tako velike klasifikacijske enote, kot so razredi, doživijo tako imenovani paralelizem, ki temelji na prisotnosti homolognih vrst.
Omeniti velja tudi, da so takšni pojavi značilni ne samo za višje razrede živih organizmov, ampak tudi za najpreprostejše.
Dedne bolezni
Vendar, kot je navedeno zgoraj, dedna variabilnost nima vedno pozitivnega učinka za posameznega posameznika in njegove potomce. Na primer, različne vrste mutacij ali nestandardno vedenje genov v procesu spočetja in razvoja zarodka lahko povzročijo odstopanja v razvoju posameznika različnih stopenj zapletenosti. Razmislite o nekaterih vrstah genetskih bolezni.
Torej lahko dedne bolezni razdelimo na:
- kromosomsko. Ta odstopanja nastanejo kot posledica določenih sprememb v kromosomih. Lahko gre tako za spremembo količine kot tudi same strukture. Downov sindrom velja za najpogostejšo bolezen te skupine. Otroci, ki trpijo za tem sindromom, se razlikujejo po resnosti, a z ustrezno korektivno in zdravstveno oskrbo so lahko v prihodnosti popolnoma socializirani in samostojni.
- Genomic. Tovrstne mutacije, ki prizadenejo celoten genom, se pojavljajo manj pogosto in skoraj vedno vodijo v smrt živali in predvsem ljudi. Primer takšne bolezni je Shereshevsky-Turnerjev sindrom. Ljudje s tem sindromom, poleg mnogih drugihZa znake je značilno slabo duševno zdravje in blage ali izbrisane spolne značilnosti.
- Monogeno. Te bolezni temeljijo na mutaciji enega določenega gena. Lahko je dominanten ali recesiven. Nekatere mutacije so povezane s spolom, nekatere so povezane z avtosomi.
Dedna variabilnost v evoluciji
Variabilnost je glavna in zelo pomembna lastnost živih organizmov, da se spreminjajo v procesu filogeneze. Brez takšne lastnosti, ki omogoča ohranjanje edinstvenosti genskega materiala in prilagajanje značilnostim določenega okolja, bi bili organizmi katere koli organizacije obsojeni na smrt.
Zaradi dedne variabilnosti obstaja tako pomemben dejavnik v evoluciji, kot je naravna selekcija. Prav zato, ker je vsak posameznik edinstven po svojih genotipskih in fenotipskih lastnostih, je število v naravi regulirano, hkrati pa se je mogoče izogniti popolnemu izginotju ene ali druge klasifikacijske enote.
Vrednost dedne variacije je neprecenljiva za evolucijski proces. Navsezadnje je ta najpomembnejša lastnost organizmov katere koli kompleksnosti in razvrstitve tista, ki omogoča obstoj takega pojava, kot je raznolikost vrst. Za preživetje vrste je velikega pomena tudi dedna variabilnost. Nenehno spreminjajoče se značilnosti okolja prisilijo organizme, da se prilagajajo obstoječim razmeram. Brez tega ali onega odseva v genotipu bi bilo to nemogoče inpovzročilo izumrtje vrste.
