Variabilnost v biologiji - kaj je to? Vrste variabilnosti

Mnogi od nas so si ogledali ameriški film "Matrica", v katerem negativni junak, biorobot, zgleda kot dva graha v podu, kot služabnika sveta mirage. Res je, strašna perspektiva človeške civilizacije? Izkazalo se je, da se vsa lepota in popolnost narave manifestira v osupljivi raznolikosti posameznikov, ki pripadajo isti vrsti, da ne omenjamo predstavnikov različnih sistemskih kategorij: rodov, družin, razredov.

Razlog za to je variabilnost. V biologiji je ta pojav pridobivanje značilnih lastnosti telesa, ki je osnova evolucije žive narave. V našem delu bomo preučili njegove oblike in podali primere, ki ponazarjajo manifestacije variabilnosti v rastlinskem in živalskem svetu.

Pridobitev novih lastnosti in lastnosti v luči evolucijske teorije C. Darwina

Prilagodljive spremembe prispevajo k povečanju razhajanja znakov znotraj vrste in se manifestirajo v obliki divergenčnih procesov. Ti pa spodbujajo mehanizme mikroevolucije, to je speciacijo. Charles Darwin je menil, da so spremembe v zunanji strukturi in fizioloških lastnostih, ki se prenašajo na potomce, eden od vzvodov, ki pospešujejo preživetje organizmov, ki so najbolj prilagojeni določenim okoljskim razmeram.

Skupaj z bojem za obstoj je volatilnost najpomembnejši proces v biologiji, ki je pripeljal do nastanka gibljive in moteče oblike. naravna selekcija.

Mutacije - kaj je to?

Posamezne spremembe, ki se pojavijo pri posamezniku, ki niso povezane z vplivom habitata in so podedovane, se imenujejo mutacije. Podrobno jih je raziskal nizozemski znanstvenik Hugo de Vries, ki je eksperimentalne podatke združil v mutacijsko teorijo. Skupaj z zakonom homologne serije dedna variabilnost, ki jo je oblikoval ruski genetik N. I. Vavilov, jo redno uporabljajo rejci za vzrejo novih vrst in sort. Obstaja veliko primerov, ki ponazarjajo spremembe v genotipih organizmov, ker je variabilnost v biologiji razširjen pojav. Dajmo nekaj primerov.

Kako se mutacije uporabljajo pri vzreji

Človek je že dolgo, sprva - brez določenega načrta, potem - namensko, uporabil mutacije v vzrejnem delu. Na primer, Ankonsky kratkimi nogami pasme drobnih ovc in konj-težkih pasem, brez semen sort lubenice in grozdja, oblike izambarskoy vijolice s frotirastimi cvetovi so bili vzgojeni. V teh primerih so bile pridobljene nove pasme in sorte kot rezultat dolge izbire potomcev, pridobljenih od posameznikov z atipičnimi lastnostmi in lastnostmi.

Homologija kot posledica vpliva zunanjih dejavnikov

V mnogih rastlinskih in še posebej živalskih organizmih lahko opazimo skladnost splošnega načrta strukture, čeprav se ti organizmi navzven močno razlikujejo. Kako biologija pojasnjuje ta pojav? Izkazalo se je, da variabilnost organizmov nastane kot posledica prilagajanja na kopenske, vodne, zračne ali podzemne habitate in vodi do pojava homologije. Na primer, sprednji del vretenčarjev ima eno samo anatomsko strukturo in vsebuje iste vrste kosti. Toda med seboj primerjajte videz krtice, ki kopa skrajni del krtice, krilo palice in zgornjo udo človeka - roko. Njihova presenetljiva morfološka raznolikost je posledica divergencije, ki je podlaga za makroevolucijo.

Kako preučiti oblike variabilnosti v biologiji

Da bi ugotovili, kakšni so vzorci pojava sprememb, ki jih povzročajo habitatni pogoji in tisti, ki so odvisni od genotipa, v materialu šolskih učbenikov in na pouku naravoslovnih disciplin dajejo idejo o tem, kaj je nestanovitnost. Biologija (9. razred) pojasnjuje vlogo pridobljenih lastnosti v ontogenezi rastlin, živali in mikroorganizmov, določa praktično uporabo pridobljenega znanja za razvoj kmetijstva in gospodarstva.

Na primer, ugotovljena je vrednost genskih, kromosomskih in genomskih mutacij (poliploidija). Praviloma organizmi pridobijo znake, ki ovirajo sposobnost preživetja ali povzročijo njihovo smrt. Pozitivne mutacije so izjemno redke, vendar jih takoj sproži naravna selekcija in fiksirajo v potomcih. Podedovana variabilnost v biologiji je pojav, ki se stalno uporablja v metodah vzreje. Na primer, točkovna mutacija, ki je povzročila nastanek rastlin tulipanov z dvoglavo cvetico, je služila kot osnova za gojenje takšnih priljubljenih sort te dekorativne kulture kot Silesta, Aquila, Global Design.

Relativna variabilnost

Novi znaki in lastnosti, ki jih telo pridobiva zaradi vpliva genotipa, lahko med seboj korelirajo. To trditev dokazujejo številna dejstva, ki jih zagotavlja splošna biologija. Študijo variabilnosti, imenovano korelacijska ali korelacijska, so izvedli že v 19. stoletju Charles Darwin in J. Cuvier. Opisali so svoje manifestacije: če snapdragon ali semenski grah so temno rdeče rože, potem so tudi osi listov rdeče. Pri živalih z zelo dolgimi okončinami je vrat daljši kot običajno. Prekomerna rast las na hrbtu, udih, prsih pri moških je povezana z razvojem velikih zob.

Vzrok za korelacije je pleiotropija: pojav delovanja enega gena hkrati na več značilnosti telesa. Kot vidimo, je spremenljivost v biologiji kompleksen proces. To je odvisno od enot dednosti - genov. Organizem ne obstaja v izolaciji, ampak v biogeocenozi skupaj s posamezniki svojega prebivalstva zaseda določeno ekološko nišo. Vsi zunanji znaki posameznika se imenujejo fenotip. Povzroča jo medsebojna povezanost genov in okoljskih dejavnikov. Glede na biologijo sta dednost in variabilnost neločljivi in ​​medsebojno odvisni mehanizmi. Zagotavljajo evolucijski proces.

Kaj so spremembe?

Zaradi vpliva zunanjih pogojev v organizmih obstajajo spremembe, ki se ne prenašajo na potomce. Stopnja njihove manifestacije je odvisna od intenzivnosti zunanjih dejavnikov. Novi znaki izginejo, če se zmanjša pritisk okolja. Vse to je neločljivo povezano s takšnim pojavom, kot je ne-dedna variabilnost. V biologiji se to imenuje modifikacijska oblika pridobivanja novih lastnosti. Na primer: dve rastline regrata sta rasli na različnih tleh.

Plodna zemlja je zagotovila rast močne, visoke rastline z močno rozeto listov. Regrat je bil kratek v ilovnatih tleh z nesorazmerno dolgo osrednjo korenino. Še en primer spremenljivost posledica vplivov habitatnih pogojev: pri morskih rakih Artemia se število dlak na zadnji strani trebuha poveča s povečevanjem slanosti. Vse spremembe so izjemno pomembne za življenje organizmov, saj zagotavljajo njihovo prilagajanje na nestabilne zunanje pogoje.