Какво е несигурната вариабилност в биологията: Определение. Каква е разликата между определена и несигурна променливост?

Въпросите на екологията, еволюционната теория, популационната биология и други науки често засягат понятието за вариабилност (както определена, така и неопределена). Това е крайъгълният камък

Видове променливост

Тези понятия се наричат ​​и не-наследствена и наследствена променливост. Каква е разликата между определена и несигурна променливост? Първият възниква в групата на индивидите като отговор на външни фактори. Регулира се от големината на скоростта на реакцията. Като пример можете да си спомните хибернацията на мечка, гъстотата на козината на кучето, дължината на стеблото на глухарче. Ако промените условията на околната среда, тези знаци може да не се появят. Така че, ако е изкуствено да се създава изобилие от храна и топла температура през цялата година, тогава мечката няма да спи през зимата. Куче, което живее в къщата през зимата, ще има много по-малко подкосъм, отколкото куче с верижна ярда. При постоянно косене на тревата, глухарчетата ще растат с по-къса дължина на стъблото, което ще му позволи да формира върха на цветето и да избегне рязането. Разбира се, такива признаци не се наследиха генетично.

Наследствената вариабилност възниква като спонтанни мутации В рамките на група от хора и наследени през поколенията. Не всички мутации обаче са полезни. Повечето от тях стават безполезни или вредни. Само някои промени ще бъдат подкрепени от естествения подбор. Тази собственост е в основата на еволюцията, тъй като тя позволява на тялото да се адаптира към промените в околната среда, да придобива качества, които допринасят за оцеляването. Нека се занимаваме с този тип по-подробно.

История на изследването на несигурната променливост

Когато споменаваме факторите, влияещи върху произхода на видовете, не е възможно да не споменаваме автора на същата книга и теорията за еволюцията на Чарлз Дарвин. Разбира се, за момента тази теория е финализирана и се нарича синтетична. Описанието на основните понятия и принципът обаче остана непроменено.

Според Дарвин, несигурната променливост - това "безкрайно разнообразни незначителни черти, които отличават индивиди от същия вид и които не могат да бъдат обяснени с наследството им от един от родителите или от по-далечни предци". Той също така говори за прякото и непрякото влияние на условията на живот върху образуването на жив организъм, върху корелацията на характеристиките. Същевременно понятието за ген все още не съществува и причините за появата на тези признаци не са ясни за този учен. Сега е известно, че наследствеността е от генетично естество, а мутациите се появяват постоянно в ДНК.

Как функционира този механизъм?

Когато възникне постоянна грешка в ДНК репликацията. Обикновено те трябва да бъдат отстранени от имунната система или от системата за клетъчна апатоза (програмирана смърт). В случай на повреда на тези системи, тази клетка може да бъде запазена и да се създадат свои собствени копия. Ако организмът е едноклетъчен или промените засягат половите клетки, този дефект ще бъде наследен и прехвърлен на други поколения. Това създава разнообразие от популации и осигурява оцеляването на вида и еволюцията като цяло.

Видове мутации

• Джийн. Насочва структурата на ДНК на нуклеотидното ниво. Изразени в отлагане, заместването на нуклеотид (например човешки заболявания като фенилкетонурия, сърповидно-клетъчна анемия).
  
• Генеративен. Генът на зародишните клетки е засегнат. Наследствено поколение.
• Соматични. Мутации на неселинни клетки. Животните не са наследени, но растенията се наслеждат, когато се размножават чрез вегетативен метод (при in vitro клетъчна култура).
• Генни. Свързват се с промяна в броя на хромозомите в ядрото. Те могат да се проявят като увеличение на един или повече хромозоми (при хора Синдромът на Даун е свързана с допълнителна хромозома) и размножаването на номера (индикативен растителни полиплоидност: Повечето съвременни сортове пшеница - octoploid, т.е., те имат осем комплекта хромозоми).
• Хромозома.

стойност

1. Видът не пребивава постоянно при същите условия. В случай на промяна в условията на местообитанията, понякога рязко, например поради природни бедствия, преместване на друг континент и т.н., цялото население може да претърпи изчезване. Но някои организми могат да имат мутации, до сега безполезни, но сега необходими за оцеляването. Следователно само тези индивиди оцеляват и дават потомство вече с тези знаци. Пример за това е постоянната борба "бактерии-антибиотици". Разработените антибактериални агенти са доста ефективни за определено време, докато потомството на микроорганизми с резистентни гени към този вид лекарство се размножава. Това принуждава фармацевтичната индустрия да създаде нови фондове и принудително да стимулира бактериите за по-нататъшно развитие.
2. Стойност в развъждането. Този тип вариабилност Чарлз Дарвин е смятал за основата за изкуствен подбор. Първоначално мутациите, които се появяват независимо от факторите на околната среда, могат да бъдат ценни за хората. Така например плодовете от доматени плодове с големи плодове не са полезни за самото растение - клоните няма да издържат на теглото си без подложки и жартиери. Но подборът на тази основа позволи да се получат по-продуктивни сортове.
   

Определение: какво е неопределена вариабилност в биологията

Обобщавайки горното, обобщаваме какво означава това понятие в науката. Несигурната вариабилност в биологията е понятие, синоним на мутации. Тя е наследствена (за разлика от определена), докато незначителните промени в генома в първото поколение се натрупват и се усилват в следващите поколения. Този тип променливост също се свързва с промени в факторите на околната среда, но не под формата на адаптации, а косвено. По този начин тя помага да се адаптира не към определен организъм, а към таксон като цяло.

Примери за неопределена вариабилност

Преди това статията обсъждаше конкретни примери за мутации, които спомагат за адаптирането към околната среда. Обмислете няколко широки типа на такава променливост в природата:

• Патронизиращо оцветяване. Появява се при много животни. В процеса на естествен подбор индивидите с по-неприятно оцветяване в околния пейзаж са по-малко чувствителни към нападение от хищници и следователно могат да дадат повече потомство. Тази функция е фиксирана за поколения. В същото време, когато се променят условията на околната среда (например, когато населението се премести в друго местообитание), цветът, поддържан от селекцията, може да се промени.
  
• Цвят на сигнала. В резултат на промените в генома някои насекоми са придобили ярки цветове, предупреждаващи хищници на отровни жлези. Не-отровните насекоми могат да имат този цвят, което ги предпазва от хранене. Това явление се нарича мимикрия.
• Форма на тялото. Непрякото влияние на околната среда подпомага хората, чиято форма на тялото е най-адаптирана към тях. По този начин формата на торпедо, която помага при плуването, е характерна за водните организми. Подобно е при делфините, тюлените, пингвините, рибите и бръмбарите. Естествено такава форма се развива самостоятелно при тези животни. Точно в процеса на еволюцията онези индивиди, които са най-добре адаптирани към плуването, оцеляват и дават потомство.
  
• Защитни механизми. Например, игла в таралеж, поркупин - модифицирана коса. Индивидите, които са получили по-гъста стръчка във връзка със спонтанната мутация, която може да причини неудобства на хищника, спечели предимство в репродукцията. В следващите поколения по всяка вероятност подборът се подкрепяше от остротата на вълната - тази особеност се засили.

За да обобщим

Този тип вариабилност не гарантира оцеляването на организма, а осигурява оцеляването на видовете в постоянно променящи се условия на околната среда. Необходима е несигурна променливост за човека като инструмент за селекция. То насърчава естествения и изкуствен произход на новите таксони. Ето защо неопределената променливост е основата на еволюцията.