Ekoloji, evrim teorisi, popülasyon biyolojisi ve diğer bilimlerdeki sorular genellikle değişkenlik kavramını içerir (hem kesin hem de belirsiz). Bu, türlerin kökenini, değişen çevresel koşullara uyum sağlama yeteneklerini anlamanın temel taşıdır. Bu ilkeler, modern ıslah ve moleküler biyolojinin temelini oluşturur. Bu kavramların ne anlama geldiğini anlamaya çalışalım.
Değişkenlik türleri
Bu kavramlara kalıtsal olmayan ve kalıtsal değişkenlik de denir. Kesin ve belirsiz değişkenlik arasındaki fark nedir? Birincisi, bir grup bireyde dış etkenlere tepki olarak ortaya çıkar. Reaksiyon normunun değeri ile düzenlenir. Örnek olarak, bir ayının kış uykusunu, bir köpeğin kürkünün yoğunluğunu, bir karahindiba sapının uzunluğunu hatırlayabiliriz. Çevre koşullarını değiştirirseniz, bu işaretler görünmeyebilir. Bu nedenle, yapay olarak tüm yıl boyunca bol miktarda yiyecek ve ılık bir sıcaklık yaratırsanız, ayı kış boyunca uyumaz. Kışın içeride yaşayan bir köpek, bir zincir avlu köpeğinden çok daha az astara sahip olacaktır. Sürekli çim biçme ile karahindibadaha kısa bir gövde uzunluğu ile büyüyecek, bu da bir sap oluşturmasına ve kesilmekten kaçınmasına izin verecektir. Tabii ki, bu tür özellikler genetik olarak kalıtsal değildir.
Kalıtsal değişkenlik, bir grup bireyde kendiliğinden oluşan mutasyonlar olarak ortaya çıkar ve nesiller boyunca kalıtsaldır. Ancak, tüm mutasyonlar faydalı değildir. Çoğu işe yaramaz veya zararlı hale gelir. Doğal seçilim yalnızca bazı değişiklikleri destekleyecektir. Bu özellik, organizmanın çevredeki değişikliklere uyum sağlamasına, hayatta kalmaya katkıda bulunan nitelikler kazanmasına izin verdiği için evrimin temelidir. Bu tür üzerinde daha ayrıntılı duralım.
Belirsiz değişkenlik çalışmasının tarihi
Türlerin kökenini etkileyen faktörlerden bahsederken, aynı isimli kitabın yazarı ve evrim teorisinin yazarı Charles Darwin'den bahsetmeden olmaz. Tabii ki, şu anda bu teori sonuçlandırıldı ve sentetik olarak adlandırılıyor. Ancak, temel kavramların tanımı ve ilke değişmeden kaldı.
Darwin'e göre, belirsiz değişkenlik – "aynı türün bireylerini ayıran ve ebeveynlerinden birinden veya daha fazlasından kalıtımla açıklanamayan sonsuz çeşitlilikteki küçük özelliklerdir. uzak atalar." Ayrıca varoluş koşullarının canlı bir organizmanın oluşumu üzerindeki doğrudan ve dolaylı etkisinden, işaretlerin korelasyonundan bahsetti. Aynı zamanda, bir gen kavramı henüz mevcut değildi ve verilerin ortaya çıkmasının nedenleriözellikler bu bilim adamı için net değildi. Artık kalıtımın genetik olduğu ve DNA'da her zaman mutasyonların meydana geldiği bilinmektedir.
Bu mekanizma nasıl çalışıyor?
DNA replikasyonu sürekli hata alıyor. Normalde, bağışıklık sistemi veya hücresel apoptoz (programlanmış ölüm) sistemi tarafından uzaklaştırılmaları gerekir. Bu sistemlerin arızalanması durumunda bu hücre hayatta kalabilir ve kendi kopyalarını oluşturabilir. Organizma tek hücreliyse veya değişiklikler cinsiyet hücrelerini etkilediyse, bu kusur kalıtsal olacak ve diğer nesillere aktarılacaktır. Bu, popülasyonda çeşitlilik yaratır ve türlerin hayatta kalmasını ve genel olarak evrimi garanti eder.
Mutasyon türleri
- Gen. DNA'nın yapısını nükleotid düzeyinde etkiler. Herhangi bir nükleotidin kaybında, değiştirilmesinde ifade edilirler (fenilketonüri, orak hücreli anemi gibi insan hastalıkları örnek olarak gösterilebilir).
- Üretici. Germ hücrelerinin genlerini etkiler. Nesiller boyu miras kaldı.
- Somatik. Cinsiyet dışı hücrelerin mutasyonları. Hayvanlarda kalıtsal değildirler, ancak vejetatif bir yöntemle (in vitro hücre kültüründe) çoğ altıldıklarında bitkilerde kalıtılırlar.
- Genomik. Çekirdekteki kromozom sayısındaki bir değişiklikle ilişkilidir. Bir veya daha fazla kromozomda (insanlarda, Down hastalığı fazladan bir kromozomla ilişkilidir) ve sayılarının çarpımı olarak (poliploid bitkiler göstergedir: çoğu modern buğday çeşidi octoploiddir, yani sekiz tane vardır) bir artış olarak ortaya çıkabilirler. kromozom setleri).
- Kromozomal.
Anlam
- Tür her zaman aynı koşullarda yaşamaz. Yaşam koşullarında bazen ani bir değişiklik olması durumunda, örneğin bir doğal afet, başka bir kıtaya yerleşme vb. nedeniyle, tüm nüfus yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalabilir. Ancak bazı organizmalar, bu noktaya kadar yararsız olan, ancak şimdi hayatta kalmak için gerekli olan mutasyonlara sahip olabilir. Bu, yalnızca bu bireylerin hayatta kalacağı ve bu özelliklerle yavru vereceği anlamına gelir. Bir örnek, bakteriler ve antibiyotikler arasındaki sürekli savaş olabilir. Geliştirilen antibakteriyel ajanlar, bu tür ilaçlara direnç genlerine sahip mikroorganizmaların yavruları çoğalana kadar belirli bir süre için oldukça etkilidir. Bu, ilaç endüstrisini yeni ürünler yaratmaya ve farkında olmadan bakterileri daha fazla gelişmeye teşvik etmeye zorluyor.
- Seçimdeki değer. Charles Darwin'in yapay seçilimin temeli olarak gördüğü bu tür bir varyasyondu. Çevresel faktörlerden bağımsız olarak başlangıçta ortaya çıkan mutasyonlar insanlar için değerli olabilir. Bu nedenle, örneğin, büyük meyveli domates meyveleri bitkinin kendisi için faydalı değildir - dallar, destek ve jartiyer olmadan ağırlıklarına dayanamaz. Ancak bu temelde yapılan seçim, daha verimli çeşitler elde etmemizi sağladı.
Tanım: biyolojide belirsiz değişkenlik nedir
Yukarıdakileri özetleyerek, bu kavramın bilimde ne anlama geldiğini özetliyoruz. Biyolojide belirsiz değişkenlik ile eşanlamlı bir kavramdır.mutasyonlar. Doğada kalıtsaldır (kesin olanın aksine), ilk nesildeki genomdaki küçük değişiklikler sonraki nesillerde birikir ve yoğunlaşır. Bu tür değişkenlik aynı zamanda çevresel faktörlerdeki değişikliklerle de ilişkilidir, ancak uyarlamalar şeklinde değil, dolaylı olarak. Böylece belirli bir organizmaya değil, bir bütün olarak taksona uyum sağlamaya yardımcı olur.
Belirsiz değişkenlik örnekleri
Makalenin başlarında, çevreye uyum sağlamaya yardımcı olan belirli mutasyon örnekleri tartışıldı. Doğadaki bu tür değişkenliğin birkaç geniş türünü düşünün:
- Koruyucu renklendirme. Birçok hayvanda bulunur. Doğal seleksiyon sürecinde, çevredeki arazide daha göze çarpmayan bir renge sahip bireyler, avcıların saldırısına daha az duyarlıdır ve bu nedenle daha fazla yavru üretebilirler. Bu özellik nesiller boyunca sabittir. Aynı zamanda, çevresel koşullar değiştiğinde (örneğin, bir popülasyon başka bir habitata taşındığında), seçim tarafından korunan renk değişebilir.
- Sinyal renklendirme. Genomdaki değişikliklerin bir sonucu olarak, bazı böcekler, yırtıcıları zehir bezlerine karşı uyaran parlak renkler elde etti. Zehirli olmayan böcekler de yenilmelerini önlemek için bu şekilde renklendirilebilir. Bu fenomene taklit denir.
- Vücut şekli. Çevrenin dolaylı etkisi, vücut şekli ona en çok uyum sağlayan bireyleri destekler. Bu nedenle, yüzmeye yardımcı olan torpido şeklindeki form, suda yaşayan organizmaların karakteristiğidir. Yunuslarda, foklarda, penguenlerde, balıklarda, yüzücü böceklerde benzerdir. Doğal olarak, bu hayvanlardaki bu form bağımsız olarak gelişti. Sadece evrim sürecinde yüzmeye en iyi adapte olan bireyler hayatta kaldı ve doğum yaptı.
- Koruma mekanizmaları. Örneğin, bir kirpi iğneleri, bir kirpi - değiştirilmiş bir saç çizgisi. Kendiliğinden bir mutasyon nedeniyle, bir avcıya rahatsızlık verebilecek daha yoğun kıllar alan bireyler, üremede avantaj elde etti. Görünüşe göre sonraki nesillerde, seçim ceketin keskinliğini destekledi - bu özellik yoğunlaştı.
Özetleme
Bu tür değişkenlik organizmanın hayatta kalmasını garanti etmez, ancak türün sürekli değişen çevre koşullarında hayatta kalmasını sağlar. İnsanlar için bir üreme aracı olarak sonsuz değişkenlik gereklidir. Yeni taksonların doğal ve yapay kökenine katkıda bulunur. Bu nedenle belirsiz değişkenlik evrimin temelidir.
