Наследствена вариация: примери, форми на вариация

Удивително е, но всяка минута на Земята се ражда екземпляр с уникална, неповторима генетична структура. Това се дължи на известна наследствена изменчивост, чието значение е доста голямо за еволюционното развитие не само на една класификационна единица, но и на света като цяло. Нека разберем какво представлява наследствената вариация, какви закони следва и как влияе върху филогенията.

Определение

Примери за наследствена вариация са определени комбинации на генетичен материал от родителите или различни мутационни процеси по време на формирането на зиготата. По-голямата част от уникалността на генотипа на различните организми се дължи на случайната дивергенция на гените по време на мейозата.

Ненаследствена вариация

Струва си да се отбележи, че освен наследствената изменчивост важна роля в онтогенезата на организма играе и ненаследствената изменчивост. Той се формира под въздействието на околната среда, начина на живот и други фактори, които не са свързани с промяната на генотипа. Тук се крие основната разлика между наследствените и ненаследствените вариации.

Форми на мутации

Пример за наследствена вариация, освен независимото движение на хромозомите по време на развитието на ембриона, могат да бъдат и някои мутации, произтичащи от различни фактори. Нека разгледаме всяка форма поотделно.

Комбиниран

Комбинираната вариация е един от основните фактори за еволюцията на видовете. Това е постоянно и повсеместно явление. Благодарение на този вид вариации съществува явлението уникалност на всеки индивид в рамките на даден вид.

Комбинираната променливост е възможна поради явления като:

• Независима дивергенция на елементарните генетични структури, хромозомите, по време на мейотичното делене на клетката;
• Сливането на гамети на случаен принцип по време на процеса на директно оплождане;
• обмен на генетичен материал чрез явлението кръстосване.

Така комбинативната вариация е основната функционална единица, осигуряваща уникалността на генетичния апарат на всеки индивид.

Мутационен

Мутационните вариации също са неразделна част от наследствените процеси. Промените могат да се превърнат в полезна уникална характеристика на развиващия се индивид или да са толкова леки, че изобщо да не се забелязват и да са неутрални по отношение на организма.

Често обаче мутациите са с отрицателен характер и се проявяват под формата на някои отклонения, дисфункции на организма, заболявания. Опасността от негативни промени е, че веднъж фиксирани в генотипа, те могат да бъдат наследствени.

Мутациите могат да бъдат и с различна локализация. Според тази характеристика те се разделят на соматични и генеративни. Те засягат различни нива на генетичния апарат, което ги класифицира като хромозомни, генетични или геномни.

Примери

Примерите за наследствена вариация са много разнообразни и често се срещат в ежедневието. Една от най-елементарните прояви на този вид вариации е, че детето може да има определени черти, много сходни с тези на родителите му. Например да наследите тъмната коса на майка си и чертите на лицето на баща си. Това е пример за комбинативна вариация. Но трябва да се има предвид, че дори когато има силна прилика, потомството няма да бъде точно копие на родителите нито по фенотип, нито, още повече, по генотип.

Друг пример за наследствена вариация е феноменът хексапалотомия, който е резултат от непреднамерена мутация. Или такова неприятно заболяване като фенилкетонурия, което се проявява като нарушение на метаболизма на аминокиселините.

Хомоложни серии

Един от учените, които активно са се занимавали с изучаването на феномена на наследствената вариация, е N. И. Вавилов.

Той разглежда т.нар. хомоложни серии на наследствената вариация, които са аналог в биологията на хомоложните серии на органичните съединения.

Познавайки някои модели, може да се изчислят особеностите на наследяването при видовете, които притежават тези серии. На тази основа се формира един от основните закони на наследяването, наречен закон за хомологичните серии на наследствената вариация. Понастоящем този закон се използва активно в областта на генетиката.

Закон за наследствената вариация

Този закон, формулиран въз основа на теорията за хомоложните серии, е следният: Родовете и видовете, които имат сходен генетичен апарат, се различават по сериите на вариране по определени параметри. Оттук може да се заключи, че с познаването на определени форми в рамките на даден вид е възможно да се предвиди появата на същите форми при подобни видове.

Н. И. Вавилов подкрепя закона за хомоложните серии на наследствената изменчивост с конкретна формула за изчисляване на.

Последици от закона..

Този закон, формулиран от H. И. Вавилов, допринася значително за тълкуването на особеностите на еволюцията на организмите.

Например може да се заключи, че видовете, които си приличат по генетичен апарат и имат общ произход, могат да имат приблизително еднакви мутационни процеси. Освен това в резултат на дългогодишни изследвания учените са установили, че дори такива големи класификационни единици като класовете могат да проявят т.нар. паралелизъм, основан на наличието на хомоложни серии.

Заслужава да се отбележи, че подобни явления са характерни не само за висшите класове живи организми, но и за протозоите.

Наследствени заболявания

Въпреки това, както беше разгледано по-горе, не винаги наследствената вариация има положително въздействие върху индивида и неговото потомство. Например мутации от един или друг вид или необичайно поведение на гените по време на зачеването и развитието на ембриона могат да причинят вродени дефекти с различна степен на сложност. Нека разгледаме някои видове генетични заболявания.

Така че наследствените болести могат да бъдат разделени на:

• Хромозомни. Тези аномалии са резултат от промени в хромозомите по един или друг начин. Това може да бъде промяна в броя или структурата. Синдромът на Даун се счита за най-често срещаното заболяване от тази група. Децата, засегнати от синдрома, се различават по тежест, но с правилната корекция и медицински грижи, по-късно могат да бъдат напълно социализирани и самостоятелни.
• Геномни. Мутации от този тип, които засягат целия геном, се срещат по-рядко и почти винаги са фатални при животните и по-специално при хората. Пример за такова заболяване е синдромът на Шереевски-Търнър. Хората с този синдром, в допълнение към много други характеристики, имат слаба умствена Здраве и със слаби или заличени полови белези.
• Моногенен. В основата на тези заболявания стои мутация в един специфичен ген. Тя може да бъде.. като доминиращ, или рецесивен. Някои мутации са свързани с пола, а други - с автозомната връзка.

Наследствена вариация в еволюцията

Изменчивостта е основно и много важно свойство на живите организми, което се променя по време на филогенезата. Без способността да поддържат уникалността на генетичния материал и да се адаптират към особеностите на околната среда, организмите от всяка организация биха били обречени на смърт.

Поради наследствената изменчивост съществува важен еволюционен фактор, като естествен избор. Точно защото всеки индивид е уникален по своите генотипни и фенотипни свойства, е възможно да се регулира броят на индивидите в природата, но същевременно да се избегне пълното изчезване на дадена таксономична единица.

Значението на наследствената вариация е безценно за еволюционния процес. В края на краищата именно тази важна характеристика на организмите от всякаква сложност и класификация позволява съществуването на такова явление като видовото разнообразие. Наследствената изменчивост също е от огромно значение за оцеляването на даден вид. Постоянно променящи се характеристики околна среда Принуждаване на организмите да се адаптират към условията. Без известно отражение в генотипа това не би било възможно и би довело до изчезване на вида.