Variabilnost v biologiji je ... Vrste spremenljivosti

Raznolikost v biologiji je nastanek posameznih razlik med posamezniki ene vrste. Zaradi spremenljivosti prebivalstvo postane heterogeno in vrsta se zdi bolj prilagojena spreminjajočim se okoljskim razmeram.

V takšni znanosti kot biologija, dedna in spremenljiva gredo z roko v roki. Obstajata dve vrsti spremenljivosti:

• Ne-dedno (modifikacija, fenotipska).
• Dedno (mutacijsko, genotipsko).

Ne-nasledna variabilnost

Modifikacijska variabilnost v biologiji je zmožnost, da se en sam živi organizem (fenotip) prilagodi okoljskim dejavnikom v svojem genotipu. Zaradi te lastnosti se posamezniki prilagajajo podnebnim spremembam in drugim življenjskim razmeram. Fenotipska variabilnost leži na podlagi procesov prilagajanja, ki potekajo v katerem koli organizmu. Tako se pri tujerodnih živalih, ko se pogoji vzdrževanja izboljšajo, produktivnost poveča: mlečni donos, proizvodnja jajc in tako naprej. In živali, ki se prinašajo na gorska območja, se širijo in imajo dobro razvito podlaket. Sprememba okoljskih dejavnikov in spremenljivost. Primeri tega procesa je mogoče zlahka najti v vsakdanjem življenju: človeška koža izpostavljena ultravijolični svetlobi potemni, kar je posledica fizičnega napora mišice razvoj, rastlin, ki rastejo v senci in na svetlobi, imajo različne oblike listov in zajcev spremenite barvo volne pozimi in poleti.

Za nenasledno variabilnost so značilne naslednje lastnosti:

• skupinska narava sprememb;
• ki ga ne podeduje potomstvo;
• sprememba znaka v genotipu;
• razmerje med stopnjo spremembe in intenziteto zunanjega faktorja.

Naslednja variabilnost

Znanstvena ali genotipska variabilnost v biologiji je proces, s katerim se spreminja genom organizma. Zahvaljujoč ji, posameznik pridobi znake, ki prej niso bili značilni za njegov videz. Po Darwinu je genotipska variabilnost glavni motor evolucije. Razlikovati naslednje vrste dednih spremenljivosti:

• mutacijski;
• kombiniran.

Kombinativna variabilnost nastane zaradi izmenjave genov med spolnim razmnoževanjem. V tem primeru so znaki staršev različno združeni v številnih generacijah, kar povečuje raznolikost organizmov v populaciji. Kombinativna variabilnost je predmet Mendelovih pravil dedovanja. Primer takšne variabilnosti je medsebojno povezanost in pogozdovanje (tesno povezan in nepovezan prehod). Kadar značilnosti posameznega proizvajalca želijo biti določene pri pasmi živali, se uporabi tesno povezani prehod. Tako potomci postanejo bolj monotoni in utrjujejo lastnosti ustanovitelja linije. Inbreeding povzroči nastanek recesivnih genov in lahko povzroči degeneracijo linije. Za povečanje sposobnosti preživetja potomcev se uporablja nesreča - nepovezan prehod. Hkrati se poveča heterozigosnost potomcev in povečuje raznolikost populacije, zato se poveča odpornost posameznikov na neugodne vplive okoljskih dejavnikov.

Mutacije so nato razdeljene na:

• genomski;
• kromosom;
• gen;
• citoplazemski.

Spremembe, ki vplivajo na spolne celice, so podedovane. Mutacije v somatske celice se lahko prenese na potomce, če se posameznik reproducira vegetativno (rastline, glive). Mutacije so lahko koristne, nevtralne ali škodljive.

Genomske mutacije

Variabilnost v biologiji z genomskimi mutacijami je lahko dve vrsti:

• Polyploidy - mutacije pogosto najdemo v rastlinah. Vzrok je večkratnega povečanja skupnega števila kromosomov v jedru, nastane v procesu motenja njihove razhajanja na polove celice po delitvi. Poliploidni hibridi se pogosto uporabljajo v kmetijstvu - pri gojenju rastlin je več kot 500 poliploidov (čebula, ajda, sladkorna pesa, redkev, meta, grozdje in drugi).
• Aneuploidija - povečanje ali zmanjšanje števila kromosomov za posamezne pare. Za takšno mutacijo je značilna nizka sposobnost preživetja posameznika. Razširjena mutacija pri ljudeh je ena odvečen kromosom v 21. paru povzroča Downov sindrom.

Kromosomske mutacije

Raznolikost v biologiji z kromosomske mutacije se pojavlja, ko se spremeni struktura kromosomov: izguba končnega dela, ponavljanje gena, vrtenje posameznega fragmenta, prenos kromosomskega segmenta na drugo mesto ali na drug kromosom. Takšne mutacije se pogosto pojavljajo pod vplivom sevanja in kemičnega onesnaževanja okolja.

Genske mutacije

Pomemben del teh mutacij se ne pojavlja navzven, ker je recesivni znak. Genske mutacije povzročajo spreminjanje zaporedja nukleotidov - posameznih genov - in vodijo do videza beljakovinskih molekul z novimi lastnostmi. Genske mutacije pri ljudeh povzročajo pojav nekaterih dednih bolezni - srpastične anemije, hemofilije.

Citoplazemske mutacije

Citoplazemske mutacije so povezane s spremembami v citoplazemskih strukturah celic, ki vsebujejo DNA molekule. To so mitohondrije in plastide. Takšne mutacije se prenašajo vzdolž materinske linije, saj zigota prejema celotno citoplazmo iz maternalnega ovulata. Primer citoplazemske mutacije, ki je povzročila variabilnost v biologiji, je peristološka rastlina, ki jo povzročajo spremembe v kloroplastih.

Za vse mutacije so značilne naslednje lastnosti:

• Pojavijo se nenadoma.
• Prehodil z dedovanjem.
• Nimajo nobene smeri. Mutacije lahko opravijo tako manjše mesto kot pomemben znak.
• Pojavijo se v posameznih posameznikih, to je posameznika.
• Po svoji manifestaciji so mutacije lahko recesivne ali prevladujoče.
• Enako mutacijo je mogoče ponoviti.

Vsako mutacijo povzročijo določeni vzroki. V večini primerov ga ni mogoče natančno določiti. V eksperimentalnih pogojih se za pridobivanje mutacij uporabi smerni faktor zunanjega okolja - izpostavljenost sevanju in podobno.