Удивително е, но всяка минута на Земята се раждат индивиди с уникален, уникален генетичен състав. Това се дължи на известна наследствена променливост, чиято стойност е достатъчно голяма за еволюционното развитие не само на отделна класификационна единица, но и на целия свят като цяло. Нека видим какво представлява наследствената вариабилност, на какви закони се подчинява и как влияе на филогенезата.
Определение
Примери за наследствена вариабилност са определени комбинации от генетичния материал на родителите или различни мутационни процеси по време на образуването на зиготата. В по-голямата си част уникалността на генотипа на различни организми се дължи на дивергенцията на гените в произволен ред по време на мейоза.
Ненаследствена променливост
Заслужава да се отбележи, че освен наследствената изменчивост, ненаследствената изменчивост също играе важна роля в онтогенезата на организма. Тя есе формира под влияние на околната среда, начина на живот и други фактори, които не са свързани с промени в генотипа. Точно това е основната разлика между наследствената и ненаследствената променливост.
Мутационни форми
Пример за наследствена вариабилност, в допълнение към независимото движение на хромозомите в развитието на ембриона, може да бъде и определен вид мутация, произтичаща от определени фактори. Нека разгледаме всяка от формите поотделно.
Комбинативен
Комбинативната променливост е един от основните лостове на еволюцията на определен вид. Той е постоянен и се среща навсякъде. Благодарение на този тип променливост съществува такова нещо като уникалността на всеки индивид в рамките на един вид.
Променливостта на комбинацията е възможна поради явления като:
- независима дивергенция на елементарни генетични структури - хромозоми, в процеса на мейотично клетъчно делене;
- сливане на гамети произволно по време на директно оплождане;
- обмен на генетичен материал в процеса на такъв феномен като кръстосване.
По този начин комбинативната вариабилност е основната функционална единица, която осигурява уникалността на генетичния апарат на всеки индивид поотделно.
Мутационен
Мутационната вариабилност също е неразделна част от наследствените процеси. Промените могат да бъдат под формата на полезна уникална характеристика на развиващия се индивид иможе да са толкова незначителни, че изобщо да не се откриват и да са неутрални по отношение на организма.
Но често мутациите са отрицателни и се проявяват под формата на всякакви отклонения, смущения в нормалното функциониране на организма, заболявания. Опасността от негативни промени се крие във факта, че веднъж фиксирани в генотипа, те могат да бъдат наследени.
Също така, мутациите идват в различни локализации. На тази основа те се делят на соматични и генеративни. Те засягат различни нива на генетичния апарат, което ги класифицира като хромозомни, генни или геномни.
Примери
Примерите за наследствена вариабилност са много разнообразни и често се срещат в ежедневието. Едно от най-елементарните прояви на този тип вариабилност е, че детето може да бъде много подобно на родителите в някои отношения. Например да наследи тъмната коса на майката и чертите на лицето на бащата. Това е пример за комбинативна променливост. Но си струва да се има предвид, че дори и при силно сходство, потомството няма да бъде точно копие на родителите, както във фенотипно, така и по-специално в генотипно отношение.
Друг пример за наследствена вариабилност е феноменът на шестопръстието, което е резултат от непредвидена мутация. Или такова неприятно заболяване като фенилкетонурия, което се проявява под формата на нарушение на метаболизма на аминокиселините.
Хомологични серии
Един от учените, коитоН. И. Вавилов, активно ангажиран с изследването на такъв феномен като наследствена вариабилност.
Той разглежда така наречените хомологични серии от наследствена променливост, които са някои аналози в биологията на хомологичните серии от органични съединения.
Познавайки определени модели, е възможно да се изчислят характеристиките на унаследяване при видовете, които имат тези серии. На тази основа се формира един от основните закони, който тълкува моделите на наследяване, който се нарича закон за хомоложните серии на наследствената променливост. В момента този закон се използва активно в генетиката.
Законът за наследствената променливост
Този закон, формулиран върху теорията на хомоложните редове, звучи така: родовете и видовете, които имат подобен генетичен апарат, се различават по серия от вариабилност в определени параметри. Въз основа на това можем да заключим, че познавайки някои форми в рамките на един конкретен вид, може да се предвиди наличието на същите форми в подобни видове.
N. И. Вавилов подсили закона за хомологичния ред на наследствената променливост с определена формула за изчисление.
Последствия от закона
Този закон, формулиран от Н. И. Вавилов, до голяма степен допринася за тълкуването на особеностите на еволюцията на организмите.
Така че, например, въз основа на него можем да заключим, че при видове, които са сходни по своя генетичен апарат и имат общ произход, могат да възникнат приблизително едни и същи мутационни процеси. Освен това,учените, в резултат на дългогодишни изследвания, установиха, че дори такива големи класификационни единици като класове могат да изпитат така наречения паралелизъм, базиран на наличието на хомоложни серии.
Заслужава да се отбележи също, че подобни явления са характерни не само за по-високите класове живи организми, но и за най-простите.
Наследствени заболявания
Въпреки това, както бе споменато по-горе, наследствената вариабилност не винаги има положителен ефект за конкретен индивид и неговите потомци. Например, различни видове мутации или нестандартно поведение на гените в процеса на зачеване и развитие на ембриона могат да доведат до отклонения в развитието на индивида с различна степен на сложност. Помислете за някои видове генетични заболявания.
И така, наследствените заболявания могат да бъдат разделени на:
- Хромозомни. Тези отклонения възникват в резултат на определени промени в хромозомите. Това може да бъде както промяна в количеството, така и в самата структура. Синдромът на Даун се счита за най-често срещаното заболяване от тази група. Децата, страдащи от този синдром, се различават по своята тежест, но с подходяща корекция и медицински грижи те могат да бъдат напълно социализирани и независими в бъдеще.
- Геномичен. Мутации от този тип, засягащи целия геном, се срещат по-рядко и почти винаги водят до смърт при животните и в частност при хората. Пример за такова заболяване е синдромът на Шерешевски-Търнър. Хората с този синдром, в допълнение към много другипризнаците се характеризират с лошо психично здраве и леки или заличени сексуални характеристики.
- Моногенен. Тези заболявания се основават на мутация в един конкретен ген. Тя може да бъде доминираща или рецесивна. Някои мутации са свързани с пола, други са свързани с автозоми.
Наследствена променливост в еволюцията
Променливостта е основното и много важно свойство на живите организми да претърпяват промени в процеса на филогенезата. Без такава функция, която ви позволява да поддържате уникалността на генетичния материал и да се адаптирате към характеристиките на определена среда, организмите на всяка организация биха били обречени на смърт.
Поради наследствената вариабилност има такъв важен фактор в еволюцията като естествения подбор. Именно защото всеки индивид е уникален в своите генотипни и фенотипни свойства, броят е регулиран в природата, но в същото време остава възможно да се избегне пълното изчезване на една или друга класификационна единица.
Стойността на наследствената вариация е безценна за еволюционния процес. В крайна сметка именно тази най-важна характеристика на организмите с всякаква сложност и класификация позволява да съществува такъв феномен като видовото разнообразие. Наследствената изменчивост също е от голямо значение за оцеляването на вида. Постоянно променящите се характеристики на околната среда принуждават организмите да се адаптират към съществуващите условия. Без това или онова отражение в генотипа това би било невъзможно идоведе до изчезването на вида.
