Variabilitate ereditară

Variabilitatea ereditară ( variabilitatea genotipică ) se datorează apariției diferitelor tipuri de mutații și combinațiilor acestora, care sunt moștenite și apar ulterior la descendenți [1] .

Charles Darwin a numit acest tip de variabilitate nedeterminat , deoarece inițial este imposibil să se determine ce schimbări vor apărea, în plus, acestea sunt întotdeauna individuale.

În fiecare set de indivizi suficient de longeviv, apar diverse mutații spontan și nedirecționat, care mai târziu sunt combinate mai mult sau mai puțin aleatoriu cu diferite proprietăți ereditare deja prezente în set.

Variabilitatea datorată apariției mutațiilor se numește mutațional și datorită recombinării ulterioare a genelor ca urmare a încrucișării - combinativă.

Variabilitatea combinației

Variabilitatea combinației - variabilitatea care apare datorită recombinării genelor în timpul fuziunii gameților . Principalele motive:

• segregarea independentă a cromozomilor în timpul meiozei ;
• o întâlnire aleatorie a gameților și, ca urmare, o combinație de cromozomi în timpul fertilizării ;
• recombinarea genelor din cauza crossing over .

Variabilitatea mutațională

Variabilitatea mutațională - variabilitate cauzată de acțiunea mutagenilor asupra organismului, având ca rezultat mutații (reorganizarea structurilor reproductive ale celulei). Mutagenii sunt fizici, chimici și biologici.

Teoria mutațiilor

Principalele prevederi ale teoriei mutațiilor din 1901-1903 au fost dezvoltate de Hugo de Vries și a scris despre aceasta în lucrarea sa The Mutation Theory. Această lucrare a respins înțelegerea actuală de atunci a moștenirii ca principal mecanism de variabilitate în teoria lui Darwin. În schimb, a introdus termenul de „mutație”, denotând apariția neașteptată a unor noi trăsături în fenotip, care nu sunt cauzate de ereditate. Principalele prevederi ale teoriei:

1. Mutațiile apar brusc, brusc, ca modificări discrete ale trăsăturilor.
2. Spre deosebire de schimbările neereditare, mutațiile sunt schimbări calitative care se transmit din generație în generație.
3. Mutațiile se manifestă în moduri diferite și pot fi atât benefice, cât și dăunătoare, atât dominante, cât și recesive.
4. Probabilitatea de a detecta mutații depinde de numărul de indivizi studiati.
5. Mutații similare pot apărea în mod repetat.
6. Mutațiile sunt nedirecționate (spontane), adică orice parte a cromozomului poate suferi mutații, provocând modificări atât în ​​semnele minore, cât și în cele vitale.

Aproape orice modificare a structurii sau a numărului de cromozomi, în care celula își păstrează capacitatea de a se reproduce, provoacă o modificare ereditară a caracteristicilor organismului. După natura modificării genomului, adică totalitatea genelor conținute în setul haploid de cromozomi, se disting mutațiile genice, cromozomiale și genomice.

Rolul în evoluție

Întreaga varietate de diferențe individuale se bazează pe variabilitatea ereditară , care includ:

• Atât diferențele calitative ascuțite, nelegate între ele prin forme de tranziție, cât și diferențele pur cantitative, formând serii continue, în care membrii apropiați ai seriei pot diferi unul de celălalt cât se dorește;
• Atât modificări ale trăsăturilor și proprietăților individuale (variabilitate independentă), cât și modificări interdependente ale unui număr de trăsături (variabilitate corelativă);
• Atât modificările care au o valoare adaptativă (variabilitate adaptivă ), cât și modificările care sunt „indiferente” sau chiar reduc viabilitatea purtătorilor lor ( variabilitate non-adaptativă ).

Toate aceste tipuri de modificări ereditare constituie materialul procesului evolutiv (vezi microevoluția ). În dezvoltarea individuală a unui organism, manifestarea trăsăturilor și proprietăților ereditare este întotdeauna determinată nu numai de principalele gene responsabile pentru aceste trăsături și proprietăți, ci și de interacțiunea lor cu multe alte gene care alcătuiesc genotipul individului, cum ar fi: precum şi de condiţiile de mediu în care se dezvoltă organismul.

Precizia este indiscutabil importantă în transmiterea informațiilor genetice de-a lungul unui număr de generații, cu toate acestea, conservarea excesivă a informațiilor genetice conținute în loci genetici individuali poate fi dăunătoare organismului și speciei în ansamblu.

Relațiile stabilite evolutiv între acuratețea funcționării sistemelor genetice și frecvența erorilor care apar la reproducerea informațiilor genetice ale locilor genetici individuali sunt clar echilibrate între ele și s-a stabilit deja că, într-un număr de cazuri, acestea sunt ajustabile. . Modificările programate și aleatorii moștenite ale genomului, numite mutații, pot fi însoțite de schimbări cantitative și calitative enorme în expresia genelor.

Exemple de modificări genetice normale

• unul dintre mecanismele care stau la baza apariției diversității anticorpilor este modificările programate ale genelor imunoglobulinei, care sunt fixate în genomul limfocitelor ca urmare a selecției lor în ontogeneză.
• Rata ridicată a modificărilor unor loci genetici la organismele parazite, de exemplu, la tripanozomi, în urma cărora structura determinanților antigenici de pe suprafața celulelor lor se modifică, este necesară pentru supraviețuirea acestora, deoarece ajută aceste organisme să evite efectul neutralizant al sistemului imunitar al gazdei.
• conservatorismul absolut în transmiterea informațiilor genetice de-a lungul verticală ar face imposibilă dezvoltarea filogenetică a organismelor, transformările lor evolutive, ceea ce a dus în cele din urmă la diversitatea speciilor biologice care se observă în natură astăzi.

Vezi și

• Variabilitatea modificării
• Variabilitatea ontogenetică
• Omologie (biologie)
• Speciația
• Divergenta (biologie)
• Serii omoloage în variabilitatea ereditară

Note

1. ↑ [bse.sci-lib.com/article051451.html Marea Enciclopedie Sovietică]

Literatură

• V. S. Mihaiev. VARIABILITATE . bigenc.ru . Marea enciclopedie rusă - versiune electronică (2016). Data accesului: 14 august 2020. (Rusă)