Variabilitatea în biologie este apariția unor diferențe individuale între indivizii aceleiași specii. Datorită variabilității, populația devine eterogenă, iar specia are șanse mai mari de a se adapta la condițiile de mediu în schimbare.
Într-o știință precum biologia, ereditatea și variația merg mână în mână. Există două tipuri de variabilitate:
- Neereditare (modificare, fenotipic).
- Ereditare (mutațional, genotipic).
Variabilitatea neereditară
Variabilitatea modificării în biologie este capacitatea unui singur organism viu (fenotip) de a se adapta la factorii de mediu din genotipul său. Datorită acestei proprietăți, indivizii se adaptează la schimbările climatice și la alte condiții de existență. Variabilitatea fenotipică stă la baza proceselor adaptative care au loc în orice organism. Așadar, la animalele extrasangate, odată cu îmbunătățirea condițiilor de detenție, crește productivitatea: producția de lapte, producția de ouă etc. Iar animalele aduse în regiunile muntoase cresc scunde și cu sănătate bună.subpelul dezvoltat. Modificări ale factorilor de mediu și variabilitatea cauzei. Exemple ale acestui proces pot fi găsite cu ușurință în viața de zi cu zi: pielea umană devine întunecată sub influența razelor ultraviolete, mușchii se dezvoltă ca urmare a efortului fizic, plantele crescute în locuri umbrite și la lumină au diferite forme de frunze, iar iepurii își schimbă blana culoare iarna și vara.
Următoarele proprietăți sunt caracteristice variabilității neereditare:
- natura grupului de modificări;
- nu este moștenit de urmași;
- schimbarea unei trăsături într-un genotip;
- Raportul dintre gradul de schimbare și intensitatea impactului unui factor extern.
Variabilitatea ereditară
Variabilitatea ereditară sau genotipică în biologie este procesul prin care se modifică genomul unui organism. Datorită ei, individul dobândește trăsături care anterior erau neobișnuite pentru specia ei. Potrivit lui Darwin, variația genotipică este principalul motor al evoluției. Există următoarele tipuri de variabilitate ereditară:
- mutational;
- combinativ.
Variabilitatea combinată rezultă din schimbul de gene în timpul reproducerii sexuale. În același timp, trăsăturile părinților sunt combinate în moduri diferite într-un număr de generații, crescând diversitatea organismelor din populație. Variabilitatea combinativă se supune regulilor moștenirii mendeliane.
Un exemplu de astfel de variabilitate este consangvinizarea și consangvinizarea (strâns legate șiendogamie). Atunci când trăsăturile unui producător individual doresc să fie fixate în rasa animalelor, atunci se folosește consangvinizarea. Astfel, urmașii devin mai uniformi și întăresc calitățile fondatorului liniei. Consangvinizarea duce la manifestarea genelor recesive și poate duce la degenerarea liniei. Pentru a crește viabilitatea descendenților, se utilizează încrucișarea - încrucișare fără legătură. În același timp, heterozigozitatea urmașilor crește și diversitatea în cadrul populației crește și, ca urmare, crește rezistența indivizilor la efectele adverse ale factorilor de mediu.
Mutațiile, la rândul lor, sunt împărțite în:
- genomic;
- cromozomal;
- genetic;
- citoplasmatic.
Modificările care afectează celulele sexuale sunt moștenite. Mutațiile din celulele somatice pot fi transmise descendenților dacă un individ se reproduce vegetativ (plante, ciuperci). Mutațiile pot fi benefice, neutre sau dăunătoare.
Mutații genomice
Variabilitatea în biologie prin mutații genomice poate fi de două tipuri:
- Poliploidie - mutația este frecventă la plante. Este cauzată de o creștere multiplă a numărului total de cromozomi din nucleu, se formează în procesul de încălcare a divergenței lor către polii celulei în timpul diviziunii. Hibrizii poliploizi sunt folosiți pe scară largă în agricultură - în producția vegetală există peste 500 de poliploizi (ceapă, hrișcă, sfeclă de zahăr, ridichi, mentă, struguri și altele).
- Aneuploidie -o creștere sau scădere a numărului de cromozomi în perechi individuale. Acest tip de mutație se caracterizează prin viabilitatea scăzută a individului. O mutație larg răspândită la oameni - un cromozom suplimentar pe a 21-a pereche provoacă sindromul Down.
Mutații cromozomiale
Variabilitatea în biologie prin mutații cromozomiale apare atunci când structura cromozomilor înșiși se modifică: pierderea secțiunii finale, repetarea unui set de gene, rotația unui singur fragment, transferul unui segment de cromozom în alt loc sau la alt cromozom. Astfel de mutații apar adesea sub influența radiațiilor și a poluării chimice a mediului.
Mutații genetice
O parte semnificativă a acestor mutații nu apare extern, deoarece este o trăsătură recesivă. Mutațiile genelor sunt cauzate de o modificare a secvenței nucleotidelor - gene individuale - și duc la apariția unor molecule de proteine cu proprietăți noi.
Mutațiile genetice la om provoacă manifestarea unor boli ereditare - anemie falciforme, hemofilie.
Mutații citoplasmatice
Mutațiile citoplasmatice sunt asociate cu modificări ale structurilor citoplasmei celulare care conțin molecule de ADN. Acestea sunt mitocondriile și plastidele. Astfel de mutații sunt transmise prin linia maternă, deoarece zigotul primește toată citoplasma din ovulul matern. Un exemplu de mutație citoplasmatică care a cauzat variabilitate în biologie este pinnatitatea plantelor, care este cauzată de modificări.în cloroplaste.
Toate mutațiile au următoarele proprietăți:
- Apar brusc.
- Trimit.
- Nu au nicio direcție. Mutațiile pot suferi atât o zonă nesemnificativă, cât și un semn vital.
- Apar la persoane individuale, adică la persoane individuale.
- În manifestarea lor, mutațiile pot fi recesive sau dominante.
- Aceeași mutație poate fi repetată.
Fiecare mutație este cauzată de anumite cauze. În cele mai multe cazuri, nu poate fi determinată cu exactitate. În condiții experimentale, pentru a obține mutații, se folosește un factor direcționat al mediului extern - expunerea la radiații și altele asemenea.
