Dedna variabilnost: primeri, oblike variabilnosti

Neverjetno je, da se vsako minuto na Zemlji rodi posameznik z edinstveno, edinstveno gensko zasnovo. To je posledica določene dedne variabilnosti, ki je dovolj pomembna za evolucijski razvoj ne le posamezne taksonomske enote, temveč tudi za svet kot celoto. Ugotovimo, kako je videti podedovana variabilnost, po kakšnih zakonitostih se ravna in kako vpliva na filogenijo.

Opredelitev

Primeri dedne spremenljivosti so lahko določene kombinacije genetskega materiala staršev ali različni mutacijski procesi med nastankom zigote. Edinstvenost genotipa različnih organizmov temelji predvsem na divergenci genov v naključnem vrstnem redu med mejozo.

Nededne spremembe

Treba je omeniti, da imajo poleg dednih sprememb pomembno vlogo v ontogenezi tudi nededne spremembe. Oblikujejo ga okolje, življenjski slog in drugi dejavniki, ki niso povezani z variabilnostjo genotipa. Pri tem se dedne in nededne variacije bistveno razlikujejo.

Oblike mutacije

Primeri dednih sprememb, razen neodvisnih premikov kromosomov med razvojem zarodka, lahko vključujejo tudi mutacije, ki so posledica različnih dejavnikov. Obravnavajmo vsako obliko posebej.

Kombinirani

Kombinirane variacije so eden glavnih dejavnikov evolucije vrste. Ima stalen značaj in ga najdemo povsod. Zaradi te vrste variacij obstaja edinstvenost vsakega posameznika znotraj vrste.

Kombinirane spremembe so možne zaradi pojavov, kot so:

• neodvisno razlikovanje osnovnih genetskih struktur, kromosomov, med mejotsko delitvijo celice;
• naključno zlitje gamet med neposredno oploditvijo;
• izmenjava genskega materiala s pojavom križanja.

Tako je kombinacijska variacija glavna funkcionalna enota, ki zagotavlja edinstvenost genetskega aparata vsakega posameznika.

Mutacijski

Mutacijske spremembe so prav tako sestavni del dednih procesov. Spremembe so lahko v obliki koristne edinstvene lastnosti razvijajočega se posameznika ali pa so tako nepomembne, da se sploh ne pokažejo in so v odnosu do organizma nevtralne.

Pogosto pa so mutacije negativne narave in se pojavijo v obliki kakršnih koli nepravilnosti, disfunkcij, bolezni. Nevarnost negativnih variacij je v tem, da so lahko, ko so enkrat fiksirane v genotipu, dedne.

Mutacije so lahko tudi različno lokalizirane. Ti se nadalje delijo na somatske in generativne. Vključujejo različne ravni genetskega aparata, ki jih delimo na kromosomske, genske ali genomske.

Primeri

Primeri dedne variabilnosti so zelo raznoliki in jih pogosto najdemo v vsakdanjem življenju. Ena od najosnovnejših pojavnih oblik te vrste variacije je, da je otrok v določenih pogledih zelo podoben svojim staršem. Na primer, po materi lahko podedujejo temne lase, po očetu pa obrazne poteze. To je primer kombinirane variacije. Vendar je treba upoštevati, da tudi pri veliki podobnosti potomec ne bo natančna kopija staršev, tako fenotipsko kot tudi ne genotipsko.

Drug primer dedne variacije je pojav šestprstosti, ki je posledica nepredvidene mutacije. Ali tako neprijetna bolezen, kot je fenilketonurija, ki se kaže kot motnja presnove aminokislin.

Homološke serije

Eden od znanstvenikov, ki so se aktivno ukvarjali s preučevanjem pojava dedne variabilnosti, je bil H. И. Vavilov.

Upošteval je tako imenovane homološke vrste dednih variacij, ki so v biologiji nekakšne analogije homoloških vrst organskih spojin.

Če poznamo določene vzorce, lahko izračunamo vzorce dedovanja pri vrstah, ki imajo te serije. Na tej podlagi je bil oblikovan eden glavnih zakonov, ki razlaga zakone dedovanja, imenovan zakon o homologni seriji dedne variabilnosti. Ta zakon se trenutno pogosto uporablja v genetiki.

Zakon o dedni variabilnosti

Ta zakon, oblikovan na podlagi teorije homolognih serij, je naslednji: rodovi in vrste, ki imajo podoben genetski aparat, se razlikujejo v serijah variabilnosti določenih parametrov. Na podlagi tega lahko sklepamo, da je ob poznavanju določenih oblik znotraj določene vrste mogoče predvideti pojavljanje istih oblik pri podobnih vrstah.

Н. И. Vavilov je zakon o homologni seriji dedne variabilnosti podprl s posebno formulo za izračun.

Posledice zakona

Ta zakon, ki ga je oblikoval N. И. Ugotovitev, ki temelji na rezultatih njegovih sklepov, ki jih je izpeljal Vavilov, močno prispeva k obravnavi evolucijskih znakov organizmov.

Na podlagi tega je na primer mogoče sklepati, da imajo lahko vrste, ki so si podobne po genetskem aparatu in imajo skupni izvor, približno enake mutacijske procese. Poleg tega so znanstveniki na podlagi dolgoletnih raziskav ugotovili, da lahko tudi tako velike klasifikacijske enote, kot so razredi, kažejo tako imenovani vzporednost, ki temelji na prisotnosti homoloških vrst.

Prav tako je treba omeniti, da tovrstni pojav ni značilen le za višje razrede živih organizmov, temveč tudi za praživali.

Dedne motnje

Vendar pa, kot je navedeno zgoraj, genetska variabilnost ni vedno pozitivna za posameznika in njegove potomce. Na primer, različne vrste mutacij ali nenormalno obnašanje genov med spočetjem in razvojem zarodka lahko povzročijo različno zapletene nepravilnosti v razvoju posameznika. Oglejmo si nekaj vrst genetskih bolezni.

Na kratko lahko dedne bolezni razdelimo na:

• Kromosomski. Te nepravilnosti so posledica neke vrste sprememb v kromosomih. Lahko gre za spremembe števila ali strukture. Downov sindrom velja za najpogostejšo motnjo v tej skupini. Otroci, ki jih prizadene ta sindrom, se razlikujejo po resnosti, vendar lahko otroke z Downovim sindromom s pravimi posegi in intervencijami uvrstimo v kategorijo otrok z Downovim sindromom zdravstvena oskrba, Pozneje lahko postane popolnoma socializiran in samostojen.
• Genomski. Tovrstne mutacije, ki prizadenejo celoten genom, se pojavljajo redkeje in so skoraj vedno usodne pri živalih, zlasti pri ljudeh. Primer takega stanja je sindrom Schereshevsky-Turner. Za posameznike s tem sindromom je poleg številnih drugih lastnosti značilna slaba duševna zdravje in šibke ali izbrisane spolne značilnosti.
• Monogeni. Te bolezni so posledica mutacije v določenem genu. Lahko je kot dominantni gen, Nekatere mutacije so povezane z avtosomom, druge z avtosomom. Nekatere mutacije so povezane s spolom, druge z avtosomno povezavo.

Dedna variabilnost v evoluciji

Variabilnost je temeljna in zelo pomembna lastnost živih organizmov, ki se med filogenijo spreminja. Brez sposobnosti ohranjanja edinstvenosti genskega materiala in prilagajanja posebnostim okolja bi bili organizmi katere koli organizacije obsojeni na smrt.

Zaradi dedne variabilnosti je pomemben evolucijski dejavnik, kot naravni izbor. Narava uravnava številčnost, ker je vsak posameznik edinstven po svojih genotipskih in fenotipskih značilnostih, hkrati pa ohranja možnost, da se prepreči popolno izumrtje ene ali druge klasifikacijske enote.

Pomen dedne spremenljivosti je neprecenljiv za evolucijski proces. Ravno ta najpomembnejša lastnost organizmov katere koli kompleksnosti in klasifikacije omogoča obstoj pojava vrstne raznolikosti. Za preživetje vrste je zelo pomembna tudi dedna spremenljivost. Nenehno spreminjajoče se funkcije okolje prisiljevanje organizmov, da se prilagodijo danim razmeram. Brez odseva v genotipu to ne bi bilo mogoče in bi vodilo v izumrtje vrste.