A biológiában a változékonyság nem más, mint az élőlények azon képessége, hogy olyan új tulajdonságokat szerezzenek, amelyek eltérnek őseiktől, valamint a szülői szervezetek egyedi állapotait a leszármazottakhoz képest az egyes organizmusok fejlődési időszakában. A tulajdonságok sokféleségét ugyanazon faj tagjai között változékonyságnak is nevezik.
A változékonyság típusai
A következő típusú változékonyságokat különböztetjük meg:
- Nem örökletes és örökletes. Más szóval, módosítás és genetikai.
- Egyén, ami az egyéni egyének és a csoport közötti különbség. Ez utóbbi az egyének egész csoportjai közötti változásokból áll. Lehetnek például azonos fajhoz tartozó állatpopulációk. Meg kell érteni, hogy a csoportváltozékonyság az egyed származéka, és egyben az élőlények tulajdonsága is.az organizmusok új tulajdonságokra tesznek szert.
- Tegyen különbséget a nem irányú és az irányváltoztatás között.
- Mennyiségi és minőségi.
Az élőlények új tulajdonságok elsajátítására való képessége miatt alapvetően új állapotok jönnek létre, ami előfeltétele a bioszféra egészének későbbi speciálódásának és evolúciójának. A variabilitást egy olyan tudomány vizsgálja, mint a genetika. Mielőtt azonban rátérnénk a genetikai variabilitás elemzésére, ismételjük meg, mi a biológiai élet mint jelenség, hogy jobban megértsük a képet.
Az élő szervezetek tulajdonságai
A külső környezetből származó anyagok bejutnak a szervezetbe, biztosítva ennek a szervezetnek a létfontosságú folyamatait. A táplálkozásnak köszönhetően a tápanyagok és a víz bejut ebbe a biológiai rendszerbe, a légzés oxigént biztosít. A szervezet ezeket az anyagokat feldolgozza, egy részét felveszi, egy részét pedig eltávolítja, vagyis megtörténik a kiürülési folyamat. Így a szervezet és a környezet között anyagcsere zajlik. A tápanyagok táplálékkal történő bevitele biztosítja a növekedést és fejlődést, mindezek a folyamatok együtt szükségesek a szervezet egy nagyon fontos tulajdonságának - a szaporodási képesség - biztosításához.
A környezeti feltételek minden változása azonnal kiváltja a szervezet megfelelő reakcióit. Ez az egyik reprezentatív mutatója annak, hogy az organizmusok képesek új tulajdonságokat elsajátítani. Az élő szervezetek fő tulajdonságai, nevezetesen a táplálkozás, az anyagcsereaz anyagok, a növekedés, a légzés, a kiválasztás, a szaporodás, a fejlődés, az ingerlékenység tényezői egy biológiai egység létezésének.
Az élő szervezetek növekedése
A növekedést a biológiában az élőlények tömegének növekedésével járó megnagyobbodásnak nevezik. A növények szinte egész életük során növekedési állapotban lehetnek. Ezt a méret növekedése és új vegetatív szervek kialakulása kíséri. Az ilyen növekedést korlátlannak nevezik.
Az állatok növekedését méretnövekedés is kíséri – az állat testét alkotó összes szerv arányosan növekszik. De új szervek nem képződnek. Az élőlények azon képessége, hogy új tulajdonságokat szerezzenek, lehetővé teszi, hogy számos állat növekedése csak egy bizonyos életszakaszig folytatódjon, azaz korlátozható legyen. Az élőlények életük során nemcsak növekednek, hanem fejlődnek, megváltoztatják megjelenésüket, új tulajdonságokat szereznek. Fejlődésnek nevezzük azokat a visszafordíthatatlan természetes változásokat, amelyek az élőlények testében annak kezdetétől életük végéig mennek végbe. A növényekben és állatokban a fejlődés során megjelenő új minőség a szaporodási képesség.
Élő szervezetek fejlődése
Közvetlennek nevezzük azt a fejlődést, amelynek során egy új szervezet születésétől fogva hasonlít egy felnőtt állathoz. Ez a fejlődés a legtöbb halra, madárra és emlősre jellemző. Egyes állatokban a fejlődés elképesztő átalakulásokkal megy végbe. Például a lepkékben a tojásokból lárvák - hernyók - kelnek ki, amelyek egy idő után krizálist alkotnak. AA bábállapot összetett átalakulási folyamatokon megy keresztül, és egy új pillangó bukkan elő belőle. Az ilyen fejlődést közvetettnek, vagy átalakulásokkal járó fejlődésnek nevezzük. A lepkék, bogarak, békák közvetett fejlődése jellemző.
Változékonyság a genetikában
A genetika az öröklődés és változékonyság törvényeinek tudománya. Az öröklődést a genetikában minden élő szervezet közös tulajdonságának nevezik, hogy jeleit és fejlődési jellemzőit továbbadja az utódoknak. A változékonyság viszont az élőlények azon képessége, hogy új tulajdonságokat és tulajdonságokat szerezzenek, amelyek egy fajon belül eltérőek az egyedek között. Nehéz megvitatni a genetikai fogalmakat anélkül, hogy tudnánk, mi a gén. Tanuljuk meg tehát, hogy a gén a DNS egy szakasza, amelynek nukleotidszekvenciája tartalmazza az összes kódolt információt, amely az RNS és polipeptidek későbbi szintéziséhez szükséges. A gén egyben az öröklődés elemi egysége is.
Az allélok egyetlen gén különböző változatai. Egymás fölé emelkednek a mutációk következtében. A homológ kromoszómák ugyanazon lokuszaiban (területein) találhatók.
A homozigóta egy biológiai organizmus, amelynek homológ kromoszómáiban lévő sejtjeiben egy adott génnek csak egyféle allélja van.
A heterozigóta olyan szervezetnek nevezhető, amelynek homológ kromoszómáiban lévő sejtjei egy adott gén különböző alléljait tartalmazzák.
A genotípust a genetikában általánosnak nevezikgének halmaza egy biológiai szervezetben. A fenotípus viszont egy szervezet olyan tulajdonságainak összessége, amelyek a genotípus és a külső környezet kölcsönhatásának eredménye.
A változékonyság szerepe az evolúcióban
Az egyes élőlények fenotípusa ennek az élőlénynek a genotípusa és a külső környezet által biztosított feltételek közötti kölcsönhatás következménye. A populáció fenotípusaiban mutatkozó eltérések lenyűgöző részét az egyedek genotípusai közötti különbség okozza. A szintetikus evolúcióelmélet az evolúciót e genetikai variáció változásaként határozza meg. Az allélok gyakorisága a génállományban ingadozik, aminek következtében ez az allél többé-kevésbé gyakorivá válik az ilyen gén más formáihoz képest. Az összes szervezet közös tulajdonsága, hogy új tulajdonságokat szerezzen, részben abból adódik, hogy az evolúciós erők úgy működnek, hogy megváltoztatják az allélok gyakoriságát. A variáció eltűnik, amikor az allélgyakoriság eléri az egyensúlyi állapotot.
A variációk megjelenése a genetikai anyag mutációi, a populációk közötti migráció és a gének keveredése miatt következik be, ami az ivaros szaporodás eredménye. Azt már megtanulta, hogy a szervezetek azon képességét, hogy új tulajdonságokat szerezzenek, variabilitásnak nevezzük, de azt is fontos tudni, hogy ez több faj tagjai közötti gének cseréjéből is fakadhat, például a baktériumokban történő horizontális géntranszfer révén. és hibridizáció növényekben. Az allélgyakoriság állandó változása ellenére ezek miattfolyamatok során a legtöbb genom szinte azonos ugyanazon faj minden egyedében. Azonban a genotípus viszonylag kis változásai is drámai változásokhoz vezethetnek a fenotípusban. Például az emberi genom és a csimpánz genomja közötti különbség a teljes DNS-lánc mindössze öt százaléka.
