Спадкова мінливість: приклади, форми мінливості

Дивно, але кожну хвилину на Землі народжуються особини з неповторним, унікальним генетичним пристроєм. Це обумовлено певною спадковою мінливістю, значення якої досить велике для еволюційного розвитку не тільки окремої класифікаційної одиниці, але і всього світу в цілому. Давайте розберемося, що являє собою спадкова мінливість, яким законам вона підпорядковується і як впливає на філогенез.

Визначення

Прикладами спадкової мінливості можуть служити певні комбінації генетичного матеріалу батьків або різного роду мутаційні процеси в період формування зиготи. Здебільшого унікальність генотипу різних організмів обумовлюється розбіжністю генів у випадковому порядку в процесі мейозу.

Неспадкова мінливість

Варто відзначити, що крім спадкової мінливості неспадкова теж грає велику роль в онтогенезі організму. Вона формується під впливом навколишнього середовища, способу життя та інших факторів не пов`язаних зі зміною генотипу. Саме в цьому і полягає основна відмінність спадкової і неспадкової мінливості.

Форми мутацій

Прикладом спадкової мінливості, крім незалежного руху хромосом в процесі розвитку зародка, також можуть бути і певного роду мутації, що виникають в результаті тих чи інших факторів. Давайте розглянемо кожну з форм окремо.

Комбінативна

Комбінативна мінливість-це один з основних важелів еволюції певного виду. Вона носить постійний характер і зустрічається повсюдно. Саме завдяки даному виду мінливості, існує таке явище, як унікальність кожної особини всередині виду.

Комбінативна мінливість можлива завдяки таким явищам, як:

• незалежна розбіжність елементарних генетичних структур-хромосом, в процесі мейотичного поділу клітини;
• злиття гамет випадковим чином в процесі безпосереднього запліднення;
• обмін генетичним матеріалом в процесі такого явища, як кросинговер.

Таким чином, комбінативна мінливість є головною функціональною одиницею, що забезпечує унікальність генетичного апарату кожної особини окремо.

Мутаційний

Мутаційна мінливість також є невід`ємною частиною процесів спадкової. Зміни можуть набувати вигляду корисної унікальної особливості розвивається особини, а можуть бути настільки незначними, що не виявляються зовсім і є нейтральними по відношенню до організму.

Але найчастіше мутації носять негативний характер і проявляються у вигляді будь-яких відхилень, порушень нормального функціонування організму, хвороб. Небезпека негативних змін полягає в тому, що закріпившись в генотипі, вони можуть віддаватися у спадок.

Також мутації бувають різної локалізації. За цією ознакою їх поділяють на соматичні і генеративні. Вони впливають на різні рівні генетичного апарату, що класифікує їх як хромосомні, генні або геномні.

Приклад

Приклади спадкової мінливості дуже різноманітні і часто зустрічаються в повсякденному житті. Одним з найбільш елементарних проявів даного типу мінливості є те, що дитина деякими ознаками може бути сильно схожий на батьків. Наприклад, успадкувати темне волосся матері і риси обличчя батька. Це приклад комбінативної мінливості. Але варто враховувати те, що навіть при сильній схожості потомство не буде точною копією батьків, як в фенотипическом так і, тим більше, в генотипическом плані.

Ще одним прикладом спадкової мінливості може служити таке явище, як шестипалость, що є наслідком непередбаченої мутації. Або таке неприємне захворювання, як фенілкетонурія, яке проявляється у вигляді порушення амінокислотного обміну.

Гомологічний ряд

Одним з учених, який активно займався вивченням такого явища, як спадкова мінливість, був Н. І. Вавилов.

Він розглядав так звані гомологічні ряди спадкової мінливості, які представляли собою деякі аналоги в біології гомологічних рядів органічних сполук.

Знаючи певні закономірності, можна обчислити особливості успадкування у видів, які володіють цими рядами. На цій основі був сформований один з основних законів, що трактують закономірності успадкування , який називається-закон гомологічних рядів спадкової мінливості. На даний момент цей закон активно використовується в генетиці.

Закон спадкової мінливості

Даний закон, сформульований на теорії про гомологічних рядах, звучить так: пологи і види, які мають схожий генетичний апарат, відрізняються рядами мінливості за певними параметрами. Виходячи з цього, можна зробити висновок про те, що знаючи деякі форми в межах одного певного виду, можна передбачати знаходження таких же форм у схожих видів.

Е. І. Вавилов підкріплював закон гомологічних рядів спадкової мінливості певною формулою для розрахунку.

Наслідки Закону

Цей закон, сформульований Н. І. Вавиловим, багато в чому сприяє трактуванню особливостей еволюції організмів.

Так, наприклад, на його основі, можна зробити висновок, що у видів, схожих своїм генетичним апаратом, і мають спільне походження, можуть виникати приблизно однакові мутаційні процеси. Крім того, вчені, в результаті багаторічних досліджень, встановили, що навіть у таких великих класифікаційних одиниць, як класи, може спостерігатися так званий паралелізм, заснований на наявності гомологічних рядів.

Також варто відзначити, що подібного роду явища характерні не тільки для вищих класів живих організмів, але для найпростіших.

Спадкові захворювання

Однак, як уже говорилося вище, не завжди спадкова мінливість несе позитивний ефект для конкретної особини і її нащадків. Наприклад, різного роду мутації або нестандартна поведінка генів в процесі зачаття і розвитку зародка можуть спричинити за собою відхилення в розвитку особини різного ступеня складності. Розглянемо деякі види генетичних захворювань.

Отже, спадкові захворювання можна поділити на:

• Хромосомний. Дані відхилення виникають в результаті тих чи інших змін хромосом. Це може бути як зміна кількості, так і самої структури. Синдром Дауна вважається найпоширенішим захворюванням цієї групи. Діти, які страждають цим синдромом, відрізняються за ступенем його тяжкості, але при правильній корекційної і медична допомога, надалі можуть бути цілком соціалізовані і самостійні.
• Геномні. Мутації даного типу, що зачіпають весь геном повністю, трапляються рідше і майже завжди призводять до летального результату у тварин і людини зокрема. Прикладом такого захворювання може служити синдром Шерешевського-Тернера. Люди з даними синдромом, крім багатьох інших ознак відрізняються поганим психічним здоров`ям і слабко виражені або стертими статевими ознаками.
• Моногенний. В основі даних захворювань лежить мутація в одному певному гені. Вона може бути як домінантною, так і рецесивної. Деякі мутації зчеплені з підлогою, деякі-з аутосомою.

Спадкова мінливість в еволюції

Мінливість-це основне і дуже важлива властивість живих організмів зазнавати змін в процесі філогенезу. Без такої особливості, яка дозволяє зберігати унікальність генетичного матеріалу і підлаштовуватися під особливості тієї чи іншої навколишнього середовища, організми будь-якої організації були б приречені на загибель.

Завдяки спадкової мінливості, існує такий важливий фактор еволюції, як природний відбір. Саме через те, що кожна особина унікальна за своїми генотиповим і фенотиповим властивостями, в природі регулюється чисельність, але в той же час зберігається можливість уникнути повного зникнення тієї чи іншої класифікаційної одиниці.

Значення спадкової мінливості є безцінним для еволюційного процесу. Адже саме ця найважливіша особливість організмів будь-якої складності і класифікації дозволяє існувати такому явищу, як видове різноманіття. Також величезне значення спадкова мінливість має і для виживання виду. Постійно варіюються особливості навколишнє середовище змушують організми пристосовуватися до наявних умов. Без того чи іншого відображення в генотипі, це було б неможливо і призвело до вимирання виду.