Je to úžasné, ale každú minútu sa na Zemi rodia jednotlivci s jedinečným, jedinečným genetickým vybavením. Je to dané určitou dedičnou variabilitou, ktorej hodnota je dostatočne veľká na to, aby sa evolučne vyvíjal nielen samostatný klasifikačný celok, ale celý svet ako celok. Pozrime sa, čo je dedičná variabilita, aké zákony dodržiava a ako ovplyvňuje fylogenézu.
Definícia
Príkladmi dedičnej variability sú určité kombinácie genetického materiálu rodičov alebo rôzne mutačné procesy pri tvorbe zygoty. Z väčšej časti je jedinečnosť genotypu rôznych organizmov spôsobená divergenciou génov v náhodnom poradí počas meiózy.
Nededičná variabilita
Za zmienku stojí, že okrem dedičnej premenlivosti zohráva dôležitú úlohu v ontogenéze organizmu aj nededičná variabilita. Ona jevzniká vplyvom prostredia, životného štýlu a iných faktorov nesúvisiacich so zmenami genotypu. Toto je presne hlavný rozdiel medzi dedičnou a nededičnou variabilitou.
Formy mutácií
Príkladom dedičnej variability môže byť okrem samostatného pohybu chromozómov pri vývoji embrya aj určitý druh mutácie vyplývajúci z určitých faktorov. Pozrime sa na každý formulár osobitne.
Kombinatívne
Kombinačná variabilita je jednou z hlavných pák evolúcie určitého druhu. Je trvalá a vyskytuje sa všade. Práve vďaka tomuto typu variability existuje niečo ako jedinečnosť každého jednotlivca v rámci druhu.
Variabilita kombinácií je možná v dôsledku javov ako:
- nezávislá divergencia elementárnych genetických štruktúr - chromozómov, v procese delenia meiotických buniek;
- zlúčenie gamét náhodne počas priameho oplodnenia;
- výmena genetického materiálu v procese takého javu, akým je crossover.
Kombinačná variabilita je teda hlavnou funkčnou jednotkou, ktorá zabezpečuje jedinečnosť genetického aparátu každého jedinca zvlášť.
Mutational
Neoddeliteľnou súčasťou dedičných procesov je aj mutačná variabilita. Zmeny môžu mať podobu užitočnej jedinečnej vlastnosti vyvíjajúceho sa jedinca, amôžu byť také bezvýznamné, že sa vôbec nezistia a sú neutrálne vo vzťahu k organizmu.
Mutácie sú však často negatívne a prejavujú sa vo forme akýchkoľvek odchýlok, porúch normálneho fungovania tela, chorôb. Nebezpečenstvo negatívnych zmien spočíva v tom, že po fixácii v genotype môžu byť zdedené.
Mutácie tiež prichádzajú v rôznych lokalizáciách. Na tomto základe sa delia na somatické a generatívne. Ovplyvňujú rôzne úrovne genetického aparátu, ktorý ich klasifikuje ako chromozomálne, génové alebo genomické.
Príklady
Príklady dedičnej variability sú veľmi rôznorodé a často sa vyskytujú v každodennom živote. Jedným z najzákladnejších prejavov tohto typu variability je, že dieťa môže byť v niektorých ohľadoch veľmi podobné rodičom. Napríklad zdediť tmavé vlasy po matke a črty tváre po otcovi. Toto je príklad kombinovanej variability. Ale stojí za zváženie, že ani pri veľkej podobnosti nebude potomstvo presnou kópiou rodičov, a to z fenotypového a najmä genotypového hľadiska.
Ďalším príkladom dedičnej variability je fenomén šiestich prstov, ktorý je výsledkom nepredvídanej mutácie. Alebo také nepríjemné ochorenie, ako je fenylketonúria, ktorá sa prejavuje vo forme narušenia metabolizmu aminokyselín.
Homologická séria
Jeden z vedcov, ktoríaktívne sa zaoberal štúdiom takého fenoménu, akým je dedičná variabilita, bol N. I. Vavilov.
Uvažoval o takzvaných homológnych sériách dedičnej variability, čo boli niektoré analógy v biológii homologických sérií organických zlúčenín.
Po znalosti určitých vzorov je možné vypočítať znaky dedičnosti u druhov, ktoré majú tieto série. Na tomto základe sa vytvoril jeden zo základných zákonov, ktorý interpretuje vzory dedičnosti, ktorý sa nazýva zákon homológneho radu dedičnej premenlivosti. V súčasnosti sa tento zákon aktívne používa v genetike.
Zákon dedičnej premenlivosti
Tento zákon, formulovaný na teórii homologických sérií, znie takto: rody a druhy, ktoré majú podobný genetický aparát, sa líšia radom variability v určitých parametroch. Na základe toho môžeme konštatovať, že ak poznáme niektoré formy v rámci jedného konkrétneho druhu, môžeme predpovedať prítomnosť rovnakých foriem u podobných druhov.
N. I. Vavilov posilnil zákon homologického radu dedičnej premenlivosti o určitý vzorec pre výpočet.
Dôsledky zákona
Tento zákon, formulovaný N. I. Vavilovom, do značnej miery prispieva k interpretácii čŕt evolúcie organizmov.
Takže napríklad na základe toho môžeme usúdiť, že u druhov, ktoré sú si podobné genetickým aparátom a majú spoločný pôvod, môžu nastať približne rovnaké mutačné procesy. okrem tohovedci ako výsledok dlhoročného výskumu zistili, že aj také veľké klasifikačné jednotky, ako sú triedy, môžu zažiť takzvaný paralelizmus založený na prítomnosti homológnych sérií.
Za zmienku tiež stojí, že takéto javy sú typické nielen pre vyššie triedy živých organizmov, ale aj pre tie najjednoduchšie.
Dedičné choroby
Ako je však uvedené vyššie, dedičná variabilita nemá vždy pozitívny vplyv na konkrétneho jedinca a jeho potomkov. Napríklad rôzne druhy mutácií alebo neštandardné správanie génov v procese počatia a vývoja embrya môžu viesť k odchýlkam vo vývoji jedinca rôzneho stupňa zložitosti. Zvážte niektoré typy genetických chorôb.
Dedičné choroby teda možno rozdeliť na:
- Chromozomálne. Tieto odchýlky sa vyskytujú v dôsledku určitých zmien v chromozómoch. Môže ísť ako o zmenu množstva, tak aj o samotnú štruktúru. Downov syndróm je považovaný za najčastejšie ochorenie tejto skupiny. Deti trpiace týmto syndrómom sa líšia v jeho závažnosti, ale s náležitou nápravnou a lekárskou starostlivosťou môžu byť v budúcnosti plne socializované a nezávislé.
- Genomický. Mutácie tohto typu, postihujúce celý genóm, sa vyskytujú zriedkavejšie a takmer vždy vedú k smrti najmä u zvierat a ľudí. Príkladom takejto choroby je Shereshevsky-Turnerov syndróm. Ľudia s týmto syndrómom, okrem mnohých ďalšíchznaky sú charakterizované zlým duševným zdravím a miernymi alebo vymazanými sexuálnymi charakteristikami.
- Monogénne. Tieto ochorenia sú založené na mutácii jedného konkrétneho génu. Môže byť dominantný alebo recesívny. Niektoré mutácie sú spojené s pohlavím, niektoré sú spojené s autozómami.
Dedičná variabilita v evolúcii
Variabilita je hlavná a veľmi dôležitá vlastnosť živých organizmov podliehať zmenám v procese fylogenézy. Bez takejto funkcie, ktorá vám umožní zachovať jedinečnosť genetického materiálu a prispôsobiť sa charakteristikám konkrétneho prostredia, by boli organizmy akejkoľvek organizácie odsúdené na smrť.
Vzhľadom na dedičnú variabilitu existuje v evolúcii taký dôležitý faktor, akým je prirodzený výber. Práve preto, že každý jedinec je jedinečný svojimi genotypovými a fenotypovými vlastnosťami, je počet v prírode regulovaný, no zároveň zostáva možné vyhnúť sa úplnému vymiznutiu tej či onej klasifikačnej jednotky.
Hodnota dedičnej variácie je pre evolučný proces neoceniteľná. Koniec koncov, je to najdôležitejšia vlastnosť organizmov akejkoľvek zložitosti a klasifikácie, ktorá umožňuje existenciu takého fenoménu, akým je druhová diverzita. Veľký význam pre prežitie druhu má aj dedičná variabilita. Neustále sa meniace vlastnosti prostredia nútia organizmy prispôsobiť sa existujúcim podmienkam. Bez toho či onoho odrazu v genotype by to bolo nemožné aviedlo k vyhynutiu druhu.
