Neverovatno, ali svake minute na Zemlji se rađaju pojedinci sa 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. Hajde da vidimo šta je nasledna varijabilnost, koje zakone poštuje i kako utiče na filogeniju.
Definicija
Primjeri nasljedne varijabilnosti su određene kombinacije genetskog materijala roditelja ili različiti mutacijski procesi tokom formiranja zigota. Uglavnom, jedinstvenost genotipa različitih organizama je zbog divergencije gena u slučajnom redoslijedu tokom mejoze.
Nenasljedna varijabilnost
Vrijedi napomenuti da pored nasljedne varijabilnosti, nenasljedna varijabilnost također igra važnu ulogu u ontogenezi organizma. Ona jenastaje pod uticajem sredine, načina života i drugih faktora koji nisu povezani sa promenama genotipa. Upravo je to glavna razlika između nasljedne i nenasljedne varijabilnosti.
Mutacijski oblici
Primjer nasljedne varijabilnosti, pored nezavisnog kretanja hromozoma u razvoju embriona, može biti i određena vrsta mutacije koja je rezultat određenih faktora. Pogledajmo svaki od obrazaca posebno.
Kombinativni
Kombinativna varijabilnost je jedna od glavnih poluga evolucije određene vrste. Stalna je i javlja se svuda. Zahvaljujući ovoj vrsti varijabilnosti postoji takva stvar kao što je jedinstvenost svakog pojedinca unutar vrste.
Varijabilnost kombinacije je moguća zbog pojava kao što su:
- nezavisna divergencija elementarnih genetskih struktura - hromozoma, u procesu mejotičke diobe ćelije;
- fuzija gameta nasumično tokom direktne oplodnje;
- razmjena genetskog materijala u procesu takvog fenomena kao što je ukrštanje.
Dakle, kombinativna varijabilnost je glavna funkcionalna jedinica koja osigurava jedinstvenost genetskog aparata svake individue posebno.
Mutacijski
Mutacijska varijabilnost je također sastavni dio nasljednih procesa. Promjene mogu imati oblik korisne jedinstvene karakteristike pojedinca u razvoju, imogu biti toliko beznačajni da se uopšte ne detektuju i neutralni su u odnosu na organizam.
Ali često su mutacije negativne i manifestuju se u vidu bilo kakvih devijacija, poremećaja u normalnom funkcionisanju organizma, bolesti. Opasnost od negativnih promjena leži u činjenici da se, kada se jednom fiksiraju u genotipu, mogu naslijediti.
Također, mutacije dolaze u različitim lokalizacijama. Po tom osnovu dijele se na somatske i generativne. Oni utiču na različite nivoe genetskog aparata, što ih klasifikuje kao hromozomske, genske ili genomske.
Primjeri
Primjeri nasljedne varijabilnosti su veoma 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, potomstvo neće biti tačna kopija roditelja, kako u fenotipskom tako i, posebno, u genotipskom smislu.
Još jedan primjer nasljedne varijabilnosti je fenomen šestoprstije, koji je rezultat nepredviđene mutacije. Ili takva neugodna bolest kao što je fenilketonurija, koja se manifestira u obliku kršenja metabolizma aminokiselina.
Homološke serije
Jedan od naučnika kojiN. I. Vavilov aktivno se bavio proučavanjem fenomena kao što je nasledna varijabilnost.
Razmatrao je takozvane homološke serije nasljedne varijabilnosti, koje su bile neke analogije u biologiji homološke serije organskih jedinjenja.
Poznavajući određene obrasce, moguće je izračunati karakteristike nasljeđivanja kod vrsta koje imaju ove serije. Na osnovu toga formiran je jedan od osnovnih 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, formulisan na teoriji homolognih nizova, zvuči ovako: rodovi i vrste koje imaju sličan genetski aparat razlikuju se u nizu varijabilnosti u određenim parametrima. Na osnovu ovoga možemo zaključiti da se, poznavajući neke oblike unutar jedne određene vrste, može predvidjeti prisustvo istih oblika u sličnim vrstama.
N. I. Vavilov je pojačao zakon homoloških nizova nasljedne varijabilnosti određenom formulom za izračunavanje.
Posljedice zakona
Ovaj zakon, koji je formulisao N. I. Vavilov, u velikoj meri doprinosi tumačenju karakteristika evolucije organizama.
Tako, na primjer, na osnovu toga možemo zaključiti da se kod vrsta koje su slične po svom genetskom aparatu i imaju zajedničko porijeklo mogu javiti približno isti procesi mutacije. osim toga,naučnici su, kao rezultat dugogodišnjeg istraživanja, ustanovili da čak i tako velike klasifikacijske jedinice kao što su klase mogu doživjeti takozvani paralelizam zasnovan na prisustvu homolognih nizova.
Takođe je vrijedno 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 stepena složenosti. Razmotrite neke vrste genetskih bolesti.
Dakle, nasljedne bolesti se mogu podijeliti na:
- hromozomski. Ova odstupanja nastaju kao rezultat određenih promjena u hromozomima. To može biti i promjena količine i same strukture. Daunov sindrom se smatra najčešćom bolešću ove grupe. Djeca koja pate od ovog sindroma se razlikuju po težini, ali uz odgovarajuću korektivnu i medicinsku njegu mogu se u budućnosti potpuno socijalizirati i osamostaliti.
- Genomic. Mutacije ovog tipa, koje utječu na 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 seksualne karakteristike.
- Monogenic. Ove bolesti su zasnovane na mutaciji jednog određenog gena. Može biti dominantan ili recesivan. Neke su mutacije povezane sa spolom, neke su povezane sa autozomima.
Nasljedna varijabilnost u evoluciji
Varijabilnost je glavno i vrlo važno svojstvo živih organizama da se podvrgavaju promjenama u procesu filogeneze. Bez takve osobine koja vam omogućava da zadržite jedinstvenost genetskog materijala i prilagodite se karakteristikama određenog okruženja, organizmi bilo koje organizacije bi bili osuđeni na smrt.
Zbog nasljedne varijabilnosti, postoji tako važan faktor u evoluciji kao što je prirodna selekcija. Upravo zato što je svaka jedinka jedinstvena po svojim genotipskim i fenotipskim svojstvima, broj je u prirodi regulisan, ali je istovremeno moguće izbjeći potpuni nestanak jedne ili druge klasifikacijske jedinice.
Vrijednost nasljedne varijacije je neprocjenjiva za evolucijski proces. Uostalom, upravo ova najvažnija karakteristika organizama bilo koje složenosti i klasifikacije omogućava postojanje takvog fenomena kao što je raznolikost vrsta. Nasljedna varijabilnost je također od velikog značaja za opstanak vrste. Stalno promjenjive karakteristike okoliša tjeraju organizme da se prilagode postojećim uslovima. Bez ovog ili onog odraza u genotipu, to bi bilo nemoguće idovelo do izumiranja vrste.
