Nuostabu, bet kiekvieną minutę Žemėje gimsta unikalios, unikalios genetinės sandaros individų. Taip yra dėl tam tikro paveldimo kintamumo, kurio reikšmė yra pakankamai didelė ne tik atskiro klasifikavimo vieneto, bet ir viso pasaulio evoliucinei raidai. Pažiūrėkime, kas yra paveldimas kintamumas, kokiems dėsniams jis paklūsta ir kaip jis veikia filogenezę.
Apibrėžimas
Paveldimo kintamumo pavyzdžiai yra tam tikri tėvų genetinės medžiagos deriniai arba įvairūs mutacijos procesai formuojantis zigotai. Įvairių organizmų genotipo unikalumą dažniausiai nulemia genų divergencija atsitiktine tvarka mejozės metu.
Nepaveldimas kintamumas
Verta pažymėti, kad, be paveldimo kintamumo, svarbų vaidmenį organizmo ontogenezėje atlieka ir nepaveldimas kintamumas. Ji yrasusidaro veikiant aplinkos, gyvenimo būdo ir kitų su genotipo pokyčiais nesusijusių veiksnių įtaka. Būtent tai yra pagrindinis skirtumas tarp paveldimo ir nepaveldimo kintamumo.
Mutacijų formos
Paveldimo kintamumo pavyzdys, be nepriklausomo chromosomų judėjimo vystantis embrionui, taip pat gali būti tam tikros rūšies mutacija, atsirandanti dėl tam tikrų veiksnių. Pažvelkime į kiekvieną formą atskirai.
Bendrasis
Kombinatyvus kintamumas yra vienas iš pagrindinių tam tikros rūšies evoliucijos svertų. Jis yra nuolatinis ir atsiranda visur. Būtent dėl šio tipo kintamumo egzistuoja toks dalykas kaip kiekvieno individo unikalumas rūšyje.
Dėl tokių reiškinių kaip: galimas derinio kintamumas
- nepriklausomas elementariųjų genetinių struktūrų – chromosomų – divergencija, vykstant mejoziniam ląstelių dalijimuisi;
- gamtinių ląstelių susiliejimas atsitiktine tvarka tiesioginio apvaisinimo metu;
- genetinės medžiagos mainai vykstant tokiam reiškiniui kaip perėjimas.
Taigi kombinacinis kintamumas yra pagrindinis funkcinis vienetas, užtikrinantis kiekvieno individo genetinio aparato unikalumą atskirai.
Mutacinė
Mutacinis kintamumas taip pat yra neatsiejama paveldimų procesų dalis. Pokyčiai gali pasireikšti kaip naudinga unikali besivystančio individo savybė irgali būti tokie nereikšmingi, kad jie visai neaptinkami ir yra neutralūs organizmo atžvilgiu.
Bet dažnai mutacijos yra neigiamos ir pasireiškia bet kokiais nukrypimais, normalios organizmo veiklos sutrikimais, ligomis. Neigiamų pokyčių pavojus slypi tame, kad nustačius genotipą, jie gali būti paveldimi.
Be to, mutacijos būna skirtingos lokalizacijos. Tuo remiantis jie skirstomi į somatinius ir generatyvinius. Jie veikia skirtingus genetinio aparato lygius, pagal kuriuos jie klasifikuojami kaip chromosominiai, geniniai ar genominiai.
Pavyzdžiai
Paveldimo kintamumo pavyzdžiai yra labai įvairūs ir dažnai sutinkami kasdieniame gyvenime. Viena iš elementariausių šio tipo kintamumo apraiškų yra ta, kad vaikas kai kuriais atžvilgiais gali būti labai panašus į tėvus. Pavyzdžiui, paveldėti tamsius mamos plaukus ir tėčio veido bruožus. Tai yra kombinuoto kintamumo pavyzdys. Tačiau verta manyti, kad net ir esant dideliam panašumui palikuonys nebus tiksli tėvų kopija tiek fenotipiniu, tiek ypač genotipiniu požiūriu.
Kitas paveldimo kintamumo pavyzdys yra šešių pirštų reiškinys, atsirandantis dėl nenumatytos mutacijos. Arba tokia nemaloni liga kaip fenilketonurija, kuri pasireiškia aminorūgščių apykaitos pažeidimu.
Homologinė serija
Vienas iš mokslininkų, kurisN. I. Vavilovas aktyviai dalyvavo tiriant tokį reiškinį kaip paveldimas kintamumas.
Jis apsvarstė vadinamąsias homologines paveldimo kintamumo serijas, kurios buvo tam tikri organinių junginių homologinių serijų biologijos analogai.
Žinant tam tikrus modelius, galima apskaičiuoti rūšių, turinčių šias serijas, paveldėjimo požymius. Tuo remiantis buvo suformuotas vienas pagrindinių paveldėjimo modelius aiškinančių dėsnių, kuris vadinamas homologinės paveldimos kintamumo serijos dėsniu. Šiuo metu šis dėsnis aktyviai naudojamas genetikoje.
Paveldimo kintamumo dėsnis
Šis dėsnis, suformuluotas remiantis homologinių eilučių teorija, skamba taip: gentys ir rūšys, turinčios panašų genetinį aparatą, skiriasi tam tikrų parametrų kintamumo eilėmis. Remdamiesi tuo, galime daryti išvadą, kad žinant kai kurias vienos konkrečios rūšies formas, galima numatyti tų pačių formų buvimą panašiose rūšyse.
N. I. Vavilovas sutvirtino homologinių paveldimo kintamumo eilučių dėsnį tam tikra skaičiavimo formule.
Įstatymo pasekmės
Šis dėsnis, suformuluotas N. I. Vavilovo, labai prisideda prie organizmų evoliucijos ypatybių aiškinimo.
Taigi, pavyzdžiui, remiantis juo, galime daryti išvadą, kad rūšyse, kurios yra panašios savo genetiniu aparatu ir turi bendrą kilmę, gali vykti maždaug vienodi mutacijos procesai. Be to,mokslininkai dėl daugelio metų tyrimų nustatė, kad net tokie dideli klasifikavimo vienetai kaip klasės gali patirti vadinamąjį lygiagretumą, pagrįstą homologinių eilučių buvimu.
Taip pat verta paminėti, kad tokie reiškiniai būdingi ne tik aukštesnėms gyvų organizmų klasėms, bet ir paprasčiausiems.
Paveldimos ligos
Tačiau, kaip minėta aukščiau, paveldimas kintamumas ne visada turi teigiamą poveikį konkrečiam asmeniui ir jo palikuonims. Pavyzdžiui, įvairios mutacijos ar nestandartinis genų elgesys embriono pastojimo ir vystymosi procese gali sukelti įvairaus sudėtingumo individo vystymosi nukrypimus. Apsvarstykite kai kurias genetinių ligų rūšis.
Taigi, paveldimas ligas galima skirstyti į:
- Chromosominė. Šie nukrypimai atsiranda dėl tam tikrų chromosomų pokyčių. Tai gali būti ir kiekio, ir pačios struktūros pokytis. Dauno sindromas laikomas dažniausia šios grupės liga. Vaikai, kenčiantys nuo šio sindromo, skiriasi savo sunkumu, tačiau su tinkama korekcine ir medicinine priežiūra jie gali būti visiškai socializuoti ir nepriklausomi ateityje.
- Genomic. Tokio tipo mutacijos, turinčios įtakos visam genomui, pasitaiko rečiau ir beveik visada baigiasi gyvūnų ir ypač žmonių mirtimi. Tokios ligos pavyzdys yra Shereshevsky-Turner sindromas. Žmonės su šiuo sindromu, be daugelio kitųpožymiams būdinga prasta psichinė sveikata ir silpnos arba išnykusios seksualinės savybės.
- Monogeninis. Šios ligos yra pagrįstos vieno konkretaus geno mutacija. Jis gali būti dominuojantis arba recesyvinis. Kai kurios mutacijos yra susijusios su lytimi, kai kurios yra susijusios su autosoma.
Paveldimas evoliucijos kintamumas
Kintamumas yra pagrindinė ir labai svarbi gyvų organizmų savybė keistis filogenezės procese. Be tokios savybės, leidžiančios išlaikyti genetinės medžiagos unikalumą ir prisitaikyti prie konkrečios aplinkos ypatybių, bet kurios organizacijos organizmai būtų pasmerkti mirčiai.
Dėl paveldimo kintamumo evoliucijoje yra toks svarbus veiksnys kaip natūrali atranka. Būtent dėl to, kad kiekvienas individas yra unikalus savo genotipinėmis ir fenotipinėmis savybėmis, skaičius gamtoje yra reguliuojamas, tačiau tuo pačiu išlieka galimybė išvengti visiško vieno ar kito klasifikavimo vieneto išnykimo.
Paveldimų variacijų vertė yra neįkainojama evoliucijos procesui. Juk būtent ši svarbiausia bet kokio sudėtingumo ir klasifikacijos organizmų savybė leidžia egzistuoti tokiam reiškiniui kaip rūšių įvairovė. Paveldimas kintamumas taip pat turi didelę reikšmę rūšies išlikimui. Nuolat kintančios aplinkos ypatybės verčia organizmus prisitaikyti prie esamų sąlygų. Be šio ar kito atspindžio genotipe tai būtų neįmanoma irlėmė šios rūšies išnykimą.
