Nevjerojatno je, ali svake minute na Zemlji se rađaju pojedinci s jedinstvenim, jedinstvenim genetskim sastavom. To je zbog određene nasljedne varijabilnosti, čija je vrijednost dovoljno velika za evolucijski razvoj ne samo zasebne klasifikacijske jedinice, već cijelog svijeta u cjelini. Pogledajmo što je nasljedna varijabilnost, koje zakone poštuje i kako utječe na filogeniju.
Definicija
Primjeri nasljedne varijabilnosti su određene kombinacije genetskog materijala roditelja ili različiti mutacijski procesi tijekom formiranja zigota. Uglavnom, jedinstvenost genotipa različitih organizama posljedica je divergencije gena slučajnim redoslijedom tijekom mejoze.
Nenasljedna varijabilnost
Vrijedi napomenuti da osim nasljedne varijabilnosti, nenasljedna varijabilnost također igra važnu ulogu u ontogeniji organizma. Ona jenastaje pod utjecajem okoliša, načina života i drugih čimbenika koji nisu povezani s promjenama genotipa. Upravo je to glavna razlika između nasljedne i nenasljedne varijabilnosti.
Mutacijski oblici
Primjer nasljedne varijabilnosti, osim neovisnog kretanja kromosoma u razvoju embrija, može biti i određena vrsta mutacije koja proizlazi iz određenih čimbenika. Pogledajmo svaki od oblika zasebno.
kombinativno
Kombinativna varijabilnost jedna je od glavnih poluga evolucije određene vrste. Trajna je i javlja se posvuda. Zahvaljujući ovoj vrsti varijabilnosti postoji takva stvar kao što je jedinstvenost svakog pojedinca unutar vrste.
Varijabilnost kombinacije moguća je zbog pojava kao što su:
- nezavisna divergencija elementarnih genetskih struktura - kromosoma, u procesu mejotičke diobe stanica;
- fuzija gameta nasumično tijekom izravne oplodnje;
- razmjena genetskog materijala u procesu takvog fenomena kao što je križanje.
Dakle, kombinativna varijabilnost je glavna funkcionalna jedinica koja osigurava jedinstvenost genetskog aparata svake individue zasebno.
Mutacijski
Mutacijska varijabilnost također je sastavni dio nasljednih procesa. Promjene mogu imati oblik korisne jedinstvene značajke pojedinca u razvoju, imogu biti toliko beznačajni da se uopće ne detektiraju i neutralni su u odnosu na organizam.
Ali često su mutacije negativne i manifestiraju se u obliku bilo kakvih odstupanja, poremećaja u normalnom funkcioniranju tijela, bolesti. Opasnost od negativnih promjena leži u činjenici da se, jednom učvršćene u genotipu, mogu naslijediti.
Također, mutacije dolaze u različitim lokalizacijama. Po tome se dijele na somatske i generativne. Oni utječu na različite razine genetskog aparata, što ih klasificira kao kromosomske, genske ili genomske.
Primjeri
Primjeri nasljedne varijabilnosti vrlo su raznoliki i često se nalaze u svakodnevnom životu. Jedna od najelementarnijih manifestacija ove vrste varijabilnosti je da dijete može biti vrlo slično roditeljima u nekim aspektima. Na primjer, naslijediti tamnu kosu majke i crte lica oca. Ovo je primjer kombinativne varijabilnosti. Ali vrijedi uzeti u obzir da čak i uz snažnu sličnost, potomci neće biti točna kopija roditelja, kako u fenotipskom tako iu posebno u genotipskom smislu.
Još jedan primjer nasljedne varijabilnosti je fenomen šesteroprstosti, koji je rezultat nepredviđene mutacije. Ili takva neugodna bolest kao što je fenilketonurija, koja se očituje u obliku kršenja metabolizma aminokiselina.
Homološke serije
Jedan od znanstvenika kojiN. I. Vavilov aktivno se bavio proučavanjem fenomena kao što je nasljedna varijabilnost.
Razmatrao je takozvani homološki niz nasljedne varijabilnosti, koji su bili neki analozi u biologiji homološke serije organskih spojeva.
Poznavajući određene obrasce, moguće je izračunati značajke nasljeđivanja kod vrsta koje imaju ove serije. Na temelju toga formiran je jedan od temeljnih zakona koji tumači obrasce nasljeđivanja, a koji se naziva zakon homolognog niza nasljedne varijabilnosti. Trenutno se ovaj zakon aktivno koristi u genetici.
Zakon nasljedne varijabilnosti
Ovaj zakon, formuliran na teoriji homolognih nizova, zvuči ovako: rodovi i vrste koje imaju sličan genetski aparat razlikuju se u nizu varijabilnosti u određenim parametrima. Na temelju toga možemo zaključiti da se, poznavajući neke oblike unutar jedne određene vrste, može predvidjeti prisutnost istih oblika u sličnim vrstama.
N. I. Vavilov je pojačao zakon homoloških nizova nasljedne varijabilnosti određenom formulom za izračun.
Posljedice zakona
Ovaj zakon, koji je formulirao N. I. Vavilov, uvelike doprinosi tumačenju značajki evolucije organizama.
Tako, na primjer, na temelju toga možemo zaključiti da se kod vrsta koje su slične po svom genetskom aparatu i zajedničkog podrijetla mogu dogoditi približno isti procesi mutacije. Osim,znanstvenici su, kao rezultat dugogodišnjeg istraživanja, ustanovili da čak i tako velike klasifikacijske jedinice kao što su klase mogu doživjeti tzv. paralelizam na temelju prisutnosti homolognih nizova.
Vrijedi napomenuti da su takve pojave tipične ne samo za više klase živih organizama, već i za one najjednostavnije.
Nasljedne bolesti
Međutim, kao što je gore spomenuto, nasljedna varijabilnost nema uvijek pozitivan učinak na određenog pojedinca i njegove potomke. Na primjer, razne vrste mutacija ili nestandardno ponašanje gena u procesu začeća i razvoja embrija mogu dovesti do odstupanja u razvoju pojedinca različitog stupnja složenosti. Razmotrite neke vrste genetskih bolesti.
Dakle, nasljedne bolesti se mogu podijeliti na:
- Kromosomski. Ova odstupanja nastaju kao posljedica određenih promjena u kromosomima. To može biti i promjena količine i same strukture. Downov sindrom se smatra najčešćom bolešću ove skupine. Djeca koja boluju od ovog sindroma razlikuju se po težini, ali uz odgovarajuću korektivnu i medicinsku skrb mogu se u budućnosti potpuno socijalizirati i osamostaliti.
- genomski. Mutacije ovog tipa, koje zahvaćaju cijeli genom, javljaju se rjeđe i gotovo uvijek dovode do smrti životinja, a posebno ljudi. Primjer takve bolesti je Shereshevsky-Turnerov sindrom. Osobe s ovim sindromom, pored mnogih drugihznakove karakterizira loše mentalno zdravlje i blage ili izbrisane spolne karakteristike.
- Monogeno. Te se bolesti temelje na mutaciji jednog određenog gena. Može biti dominantan ili recesivan. Neke su mutacije povezane sa spolom, neke su povezane s autosomima.
Nasljedna varijabilnost u evoluciji
Varijabilnost je glavno i vrlo važno svojstvo živih organizama da prolaze kroz promjene u procesu filogeneze. Bez takve značajke koja vam omogućuje da zadržite jedinstvenost genetskog materijala i prilagodite se karakteristikama određenog okruženja, organizmi svake organizacije bili bi osuđeni na smrt.
Zbog nasljedne varijabilnosti, postoji tako važan čimbenik u evoluciji kao što je prirodna selekcija. Upravo zato što je svaka jedinka jedinstvena po svojim genotipskim i fenotipskim svojstvima broj je reguliran u prirodi, ali je u isto vrijeme moguće izbjeći potpuni nestanak jedne ili druge klasifikacijske jedinice.
Vrijednost nasljedne varijacije neprocjenjiva je za evolucijski proces. Uostalom, upravo ova najvažnija značajka organizama bilo koje složenosti i klasifikacije omogućuje postojanje takvog fenomena kao što je raznolikost vrsta. Nasljedna varijabilnost također je od velike važnosti za opstanak vrste. Stalno promjenjive značajke okoliša prisiljavaju organizme da se prilagode postojećim uvjetima. Bez ovog ili onog odraza u genotipu, to bi bilo nemoguće idovelo do izumiranja vrste.
