A variabilitás a biológiában az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti egyéni különbségek előfordulását jelenti. A változékonyság miatt a populáció heterogénné válik, és a fajnak nagyobb eséllyel alkalmazkodik a változó környezeti feltételekhez.
Egy olyan tudományban, mint a biológia, az öröklődés és a változatosság kéz a kézben járnak. A változékonyságnak két típusa van:
- Nem örökletes (módosítás, fenotípusos).
- Örökletes (mutációs, genotípusos).
Nem örökletes változékonyság
A biológiában a módosulási variabilitás egyetlen élő szervezet (fenotípus) azon képessége, hogy alkalmazkodjon a genotípusán belüli környezeti tényezőkhöz. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az egyének alkalmazkodnak az éghajlat változásaihoz és más létfeltételekhez. Fenotípusos variabilitás áll a bármely szervezetben előforduló adaptációs folyamatok hátterében. Tehát a kitenyésztett állatoknál a fogvatartási körülmények javulásával nő a termelékenység: tejhozam, tojástermelés stb. A hegyvidéki vidékekre hozott állatok pedig alacsonyra és jó egészséggel nőnek fel.fejlett aljszőrzet. A környezeti tényezők változásai és változékonyságot okoznak. Erre a folyamatra könnyen találhatunk példákat a mindennapi életben: az emberi bőr az ultraibolya sugárzás hatására sötétedik, a fizikai terhelés hatására izomzat fejlődik, az árnyékos helyen és a fényben termesztett növények levelei eltérőek, a mezei nyúl szőrzetet vált. szín télen-nyáron.
A következő tulajdonságok jellemzőek a nem örökletes változékonyságra:
- változások csoportos jellege;
- nem utód örökölte;
- egy tulajdonság megváltoztatása egy genotípuson belül;
- A változás mértékének aránya egy külső tényező hatásának intenzitásával.
Örökletes változékonyság
Az örökletes vagy genotípusos variabilitás a biológiában az a folyamat, amelynek során egy szervezet genomja megváltozik. Neki köszönhetően az egyed olyan tulajdonságokat szerez, amelyek korábban szokatlanok voltak a faja számára. Darwin szerint a genotípusos variáció az evolúció fő motorja. Az örökletes változékonyságnak a következő típusai vannak:
- mutációs;
- kombinatív.
A kombinált variabilitás az ivaros szaporodás során a gének cseréjéből adódik. Ugyanakkor a szülők tulajdonságai több generáción keresztül különböző módon kombinálódnak, növelve a populáció élőlényeinek sokféleségét. A kombinációs variabilitás engedelmeskedik a mendeli öröklődés szabályainak.
Példa az ilyen változatosságra a beltenyésztés és a kültenyésztés (szorosan kapcsolódó ésbeltenyésztés). Ha az egyéni termelő tulajdonságait rögzíteni akarják az állatok fajtájában, akkor beltenyésztést alkalmaznak. Így az utódok egységesebbé válnak, és megerősítik a vonal alapítójának tulajdonságait. A beltenyésztés recesszív gének megnyilvánulásához vezet, és a vonal degenerálódásához vezethet. Az utódok életképességének növelése érdekében outtenyésztést alkalmaznak - független keresztezést. Ezzel párhuzamosan növekszik az utódok heterozigótasága, és nő a populáción belüli diverzitás, és ennek eredményeként nő az egyedek ellenálló képessége a környezeti tényezők káros hatásaival szemben.
A mutációk a következőkre oszlanak:
- genomic;
- kromoszómális;
- genetikai;
- citoplazmatikus.
A nemi sejteket érintő változások öröklődnek. A szomatikus sejtek mutációi átadhatók az utódoknak, ha az egyed vegetatívan szaporodik (növények, gombák). A mutációk lehetnek előnyösek, semlegesek vagy károsak.
Genomikus mutációk
A biológiában a genomi mutációk által okozott variabilitás kétféle lehet:
- Poliploidia – a mutáció gyakori a növényekben. Ezt a magban lévő kromoszómák teljes számának többszörös növekedése okozza, és az osztódás során a sejt pólusaihoz való eltérésük megsértése során jön létre. A poliploid hibrideket széles körben használják a mezőgazdaságban – a növénytermesztésben több mint 500 poliploid létezik (hagyma, hajdina, cukorrépa, retek, menta, szőlő és mások).
- Aneuploidia -a kromoszómák számának növekedése vagy csökkenése az egyes párokban. Az ilyen típusú mutációt az egyed alacsony életképessége jellemzi. Széles körben elterjedt mutáció az emberekben – egy plusz kromoszóma a 21. páron Down-szindrómát okoz.
Kromoszómális mutációk
A biológiában a kromoszómamutációk által okozott variabilitás akkor jelenik meg, ha maguknak a kromoszómáknak a szerkezete megváltozik: a végszakasz elvesztése, egy génkészlet ismétlődése, egyetlen fragmentum elforgatása, egy kromoszómaszegmens áthelyezése más helyre vagy egy másik kromoszóma. Az ilyen mutációk gyakran a környezet sugárzásának és kémiai szennyezésének hatására következnek be.
Génmutációk
E mutációk jelentős része kívülről nem jelenik meg, mivel recesszív tulajdonságról van szó. A génmutációkat a nukleotidok - az egyes gének - szekvenciájának megváltozása okozza, és új tulajdonságokkal rendelkező fehérjemolekulák megjelenéséhez vezet.
Az emberben előforduló génmutációk bizonyos örökletes betegségek – sarlósejtes vérszegénység, hemofília – megnyilvánulását okozzák.
Citoplazmatikus mutációk
A citoplazmamutációk a DNS-molekulákat tartalmazó sejt citoplazmájának szerkezetében bekövetkezett változásokhoz kapcsolódnak. Ezek a mitokondriumok és a plasztidok. Az ilyen mutációkat az anyai vonalon keresztül továbbítják, mivel a zigóta az anyai petesejttől kapja az összes citoplazmát. A biológiában változékonyságot okozó citoplazmatikus mutációra példa a növények szárnyassága, amelyet változások okoznak.kloroplasztiszokban.
Minden mutáció a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
- Hirtelen jelennek meg.
- Leadva.
- Nincs irányuk. A mutációk jelentéktelen területen és életjelen is áteshetnek.
- Egyedi egyedekben, azaz egyedekben fordul elő.
- Megnyilvánulásukban a mutációk lehetnek recesszívek vagy dominánsak.
- Ugyanaz a mutáció megismételhető.
Minden mutációt bizonyos okok okoznak. A legtöbb esetben nem lehet pontosan meghatározni. Kísérleti körülmények között a mutációk előállításához a külső környezet irányított tényezőjét - sugárterhelést és hasonlókat - használnak.
