Variabilitatea în biologie nu se numește altceva decât proprietățile organismelor de a dobândi noi trăsături care ar diferi de strămoșii lor, precum și stări individuale ale organismelor parentale în comparație cu descendenții în timpul perioadei de dezvoltare a unui organism individual. Diversitatea trăsăturilor dintre membrii aceleiași specii se mai numește și variabilitate.
Tipuri de variabilitate
Se disting următoarele tipuri de variabilitate:
- Neereditare și ereditare. Cu alte cuvinte, modificare și genetică.
- Individ, care este diferența dintre indivizi individuali și grup. Acesta din urmă constă în schimbări între grupuri întregi de indivizi. Poate fi, de exemplu, populații de animale din aceeași specie. Trebuie înțeles că variabilitatea grupului este un derivat al individului și este, de asemenea, o proprietate a viețuitoarelor.organismele dobândesc trăsături noi.
- Faceți distincția între variabilitatea nedirecțională și cea direcțională.
- Cantitativ și calitativ.
Datorită proprietăților organismelor de a dobândi trăsături noi, apar stări fundamental noi, care servesc ca o condiție prealabilă pentru speciația și evoluția ulterioară a biosferei în ansamblu. Variabilitatea este studiată de o știință precum genetica. Dar înainte de a trece la analiza variabilității în termeni genetici, să repetăm ce este viața biologică ca fenomen pentru o înțelegere mai completă a imaginii.
Proprietățile organismelor vii
Substantele din mediul extern patrund in organism, asigurand procesele vitale ale acestui organism. Datorită nutriției, nutrienții și apa pătrund în acest sistem biologic, respirația oferă oxigen. Organismul procesează aceste substanțe, absoarbe unele dintre ele și elimină unele dintre ele, adică are loc procesul de excreție. Astfel, există un schimb de substanțe între organism și mediu. Aportul de nutrienți cu alimente asigură creșterea și dezvoltarea, toate aceste procese împreună sunt necesare pentru a asigura o proprietate foarte importantă a organismului - capacitatea de reproducere.
Orice modificare a condițiilor de mediu provoacă imediat reacțiile corespunzătoare ale organismului. Acesta este unul dintre indicatorii reprezentativi ai existenței proprietăților organismelor de a dobândi noi trăsături. Principalele proprietăți ale organismelor vii, și anume nutriția, metabolismulsubstanțele, creșterea, respirația, excreția, reproducerea, dezvoltarea, iritabilitatea, sunt factori ai existenței unei unități biologice.
Creșterea organismelor vii
Creșterea în biologie se numește mărirea dimensiunii unui organism cu creșterea masei sale. Plantele pot fi într-o stare de creștere aproape toată viața. Este însoțită de creșterea dimensiunii și formarea de noi organe vegetative. O astfel de creștere se numește nelimitată.
Creșterea animalelor este însoțită și de o creștere a dimensiunii - toate organele care formează corpul animalului cresc proporțional. Dar nu se formează organe noi. Proprietatea organismelor de a dobândi noi caracteristici permite ca creșterea numeroaselor animale să continue doar pentru o anumită perioadă de viață, adică să fie limitată. Organismele în timpul vieții nu numai că cresc, ci și se dezvoltă, își schimbă aspectul, dobândesc noi calități. Dezvoltarea este denumirea dată modificărilor naturale ireversibile care au loc în corpul ființelor vii din momentul apariției sale până la sfârșitul vieții. O nouă calitate care apare la plante și animale în timpul dezvoltării este capacitatea de a se reproduce.
Dezvoltarea organismelor vii
Dezvoltarea, în timpul căreia un nou organism de la naștere este similar cu un animal adult, se numește directă. Această dezvoltare este tipică pentru majoritatea peștilor, păsărilor și mamiferelor. La unele animale, dezvoltarea are loc cu transformări uimitoare. De exemplu, la fluturi, ouăle eclozează în larve - omizi, care după un timp formează o crisalidă. PeStadiul de pupă suferă procese complexe de transformare și din ea iese un nou fluture. O astfel de dezvoltare se numește indirectă sau dezvoltare cu transformări. Dezvoltarea indirectă este tipică pentru fluturi, gândaci, broaște.
Variabilitatea genetică
Genetica este știința legilor eredității și variabilității. Ereditatea în genetică este numită proprietatea comună a tuturor organismelor vii de a-și transmite descendenților semnele și caracteristicile de dezvoltare. La rândul său, variabilitatea este capacitatea organismelor de a dobândi noi caracteristici și proprietăți care sunt diferite între indivizii dintr-o specie. Este dificil să discutăm despre concepte genetice fără a ști ce este o genă. Prin urmare, să învățăm că o genă este o secțiune a ADN-ului, a cărei secvență de nucleotide poartă toată informația codificată necesară pentru sinteza ulterioară a ARN și a polipeptidelor. Gena este, de asemenea, unitatea elementară a eredității.
Alelele sunt variante diferite ale unei singure gene. Ele apar unul deasupra celuil alt ca urmare a mutațiilor. Conținut în aceleași loci (zone) de cromozomi omologi.
Un homozigot este un organism biologic care în celulele sale din cromozomi omologi conține alele unei anumite gene de un singur tip.
Un heterozigot poate fi numit un organism ale cărui celule din cromozomi omologi conțin diferite alele ale unei anumite gene.
Genotipul în genetică se numește generalansamblu de gene dintr-un organism biologic. Fenotipul, la rândul său, este un set de astfel de proprietăți ale unui organism care sunt rezultatul interacțiunii dintre genotip și mediul extern.
Rolul variabilității în evoluție
Fenotipul fiecărei ființe vii particulare este o consecință a interacțiunii genotipului acestui organism cu condițiile oferite de mediul extern. O parte impresionantă a variației fenotipurilor unei populații este cauzată de diferența dintre genotipurile indivizilor ei. Teoria sintetică a evoluției definește evoluția ca o schimbare a acestei variații genetice. Frecvența alelelor din grupul de gene fluctuează, drept urmare această alelă devine mai mult sau mai puțin comună în comparație cu alte forme ale unei astfel de gene. Proprietatea comună a tuturor organismelor de a dobândi trăsături noi apare în parte deoarece forțele evolutive operează în așa fel încât schimbă frecvența alelelor. Variația dispare atunci când frecvența alelelor atinge o stare de echilibru.
Apariția variației are loc din cauza mutațiilor în materialul genetic, a migrațiilor între populații și a amestecării genelor, care are loc ca urmare a reproducerii sexuale. Ați învățat deja că capacitatea organismelor de a dobândi trăsături noi se numește variabilitate, dar este, de asemenea, important să știți că poate apărea din schimbul de gene între membrii mai multor specii, de exemplu, prin transferul orizontal de gene în bacterii. și hibridizarea în plante. În ciuda schimbării constante a frecvenţelor alelelor din cauza acestoraprocesele, majoritatea genomurilor sunt aproape identice la toți indivizii aceleiași specii. Cu toate acestea, chiar și modificări relativ mici ale genotipului pot duce la schimbări dramatice ale fenotipului. De exemplu, diferența dintre genomul uman și genomul cimpanzeului este de numai cinci procente din întregul lanț ADN.
