Закономірності мінливості, мінливість і її форми, модификационная мінливість і yy властивості

Мінливість і її форми

Мінливість - здатність організмів набувати нових ознак, які є причиною відмінностей між особинами в межах виду. Мінливість як властивість живого протилежна спадковості. Джерелами мінливості можуть бути комбінації і рекомбінації генетичного матеріалу, зміни структури гена або хросмосом, вплив умов середовища. Залежно від природи мінливості розрізняють дві основні її форми: спадкову і ненаследственную. Перша з них пов'язана зі зміною генотипу, друга - фенотипу. Ненаследственную мінливість Дарвін називав певної, а спадкову мінливість - невизначеною.

Неспадкова, або фенотипова (виникає без змін генотипу і не зберігається при статевому розмноженні)

Спадкова, або генотипическая (пов'язана зі зміною генотипу і тому зберігається в поколіннях)

Модификационная (фенотип змінюється під впливом певних умов існування організмів)

Онтогенетическая (фенотип змінюється внаслідок функціонування різних генів на різних стадіях онтогенезу)

Мутації (генотип змінюється внаслідок мутацій)

Комбинативная (генотип змінюється внаслідок утворення нових комбінацій генів)

Спадкова і ненаследственная мінливість забезпечують всю різноманітність індивідуальних відмінностей організмів. Роль кожної з форм мінливості в еволюції органічного світу різна. Спадкова мінливість є елементарним фактором еволюції, який поставляє матеріал для природного та штучного відбору. Неспадкова мінливість забезпечує пристосування організмів до умов середовища, що змінюється.

Модификационная мінливість і YY властивості

Модификационная мінливість - це форма ненаследственной мінливості, яка пов'язана зі змінами фенотипу внаслідок впливу умов існування і не пов'язана зі змінами генотипу. Модификационная мінливість зустрічається у всіх організмів, незалежно від способів розмноження, видової приналежності і різноманітності умов існування. Модифікаційні зміни ознака не успадковуються, але їх норма реакції, тобто діапазон мінливості, є спадковою і визначається генотипом. Модификационная мінливість, як правило, доцільний характер, відповідає умовам існування і є пристосувальної. Модифікаціями називають фенотипічні зміни, які виникають під впливом умов середовища. їх виникнення пов'язане з тим, що умови середовища впливають на ферментативні реакції, що протікають в організмі і певним чином змінюють їх хід. Цим, зокрема, пояснюється поява різного кольору квіток примули і відкладання пігменту у волоссі гімалайських кролів. Прикладами модифікаційної мінливості у людини можуть бути підсилення пігментації під впливом ультрафіолетового опромінення, розвиток м'язової і кісткової систем в результаті фізичних навантажень тощо.

Спільними властивостями модифікаційної мінливості є:

1) універсальність - зустрічається у всіх організмів, незалежно від способів розмноження, видової приналежності і різноманітності умов існування;

2) визначеність - одне і те ж дію викликає рівну і цілком певну модифікацію в усіх генетично подібних особин (наприклад, у всіх особин рослини стрелолиста, занурених у воду, утворюються довгі і тонкі листя, а у тих, що ростуть на суші - стрілоподібні) ;

3) масовий характер - певний вплив може викликати появу подібних модифікацій в усіх генетично подібних особин;

4) НЕ успадковуються (наприклад, у безхвостих мишей, яким відрізали хвости, завжди народжувалися хвостаті мишенята)

5) тимчасовий - модифікації можуть зникати протягом життя особини, якщо припиняється дія фактора, який їх викликає (наприклад, засамга людини повністю зникає взимку)

6) модифікаційні зміни, які виникають переважно на ранніх етапах онтогенезу, можуть зберігатися протягом усього життя особини, але не успадковуються (наприклад, у батьків, які перехворіли на рахіт, народжуються нормальні діти);

7) спрямованість - модифікації спрямовані на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів навколишнього середовища (наприклад, загар захищає людину від шкідливого впливу сонячного опромінення, заміна вовни ссавців на густу під час осінньої линьки сприяє захисту від низьких температур);

8) адаптивний характер - більшість модифікацій корисні пристосувальними реакціями організмів (наприклад, у відповідь на опромінення сонячним світлом шкіра людини темніє).

Модификационная мінливість відіграє виняткову роль в житті організмів, забезпечуючи, як правило, їх пристосованість до мінливих умов середовища. Однак під впливом фізичних і хімічних факторів, з якими організм не зустрічається в природі (або зустрічається в значно менших дозах, або не доводилося зустрічатися його предкам) виникають модифікації, не мають пристосувального значення. Такі модифікації називають морфози. наприклад:

# 9632; якщо затінити стебло картоплі, бульби будуть виникати не в грунті, а над грунтом;

# 9632; додавання в їжу личинкам дрозофіл солей срібла веде до жовтого забарвлення тіла і ворсинок;

# 9632; наслідком дії алкоголю в період ембріонального розвитку є алкогольний синдром плода (розумова відсталість, косоокість, пороки серця, карликовість, мікроцефалія і ін.).

Статистичні закономірності модифікаційної мінливості

Модификационная мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Для визначення цих закономірностей слід проаналізувати поведінку ознаки при певній сукупності спостережень, яка називається вибіркою. Вибірка може включати від 10 до 1000 спостережень. На підставі даних вибірки будують ряд мінливості ознаки, або варіаційний ряд.

Варіаційний ряд - послідовність чисельних показників проявів певної ознаки (варіант), розташованих в порядку їх зростання або зменшення.

Особливості варіаційного ряду можна зобразити графічно у вигляді варіаційної кривої.

Варіаційна крива - це графічне вираження кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє як розмах ціє ї мінливості, так і частоту зустрічальності окремих варіант.

Для характеристики мінливості ознаки обчислюють її середню величину (М) за формулою: М = # 931; (V • р) / n. де М - середня величина ознаки, v - варіанти, м - частота варіанти, # 951; - загальна кількість варіант.

При дослідженні ознак найчастіше проявляється ряд статистичних закономірностей.

• Будь-яка ознака може змінюватися лише в певних межах. Гени визначають не готові прояву ознак, а норму реакції ознаки, тобто певні межі, в яких вони можуть змінюватися в залежності від інтенсивності впливу чинників середовища. Наприклад, в кімнатної рослини первоцвіту китайського при температурі 15-20 ° С квіти червоні, а при 30-35 ° С - білі.

• Різні ознаки мають різний розмах норми реакції. Норма реакції - межі модифікаційної мінливості ознаки, які визначаються генотипом. Для вивчення норми реакції використовують генетично однорідний матеріал, який поміщають в різні умови зовнішнього середовища (клони, чисті лінії, однояйцеві близнюки). Межі норми реакції обумовлені генотипом, але фенотипічніпрояв в межах норми реакції може змінюватися під впливом умов середовища. Норма реакції для різних ознак може бути однозначною (наприклад, групи крові, колір очей), вузькою (жирність молока у корів), широкої (кількість молока у корів). Для вивчення норми реакції ознак і виявлення закономірностей їх прояву застосовуються математичні методи, а наука називається біометрією. Визначення норми реакції грає велику роль в рослинництві (для отримання високих врожаїв) і тваринництві (для підвищення продуктивності), в медицині (для розробки критеріїв нормальних показників в здорової людини).

• Більшість організмів мають величину ознаки середню або близьку до середньої. Це пояснюється тим, що поєднання тільки сприятливих або тільки несприятливих умов трапляється рідко. Організмів з великими відхиленнями ознак від середніх величин в природі дуже мало.

• На розмах модифікаційної мінливості впливають зовнішні і внутрішні умови. Чим однорідні зовнішні умови розвитку даних особин, тим менше виявляється модификационная мінливість. На фенотипічніпрояв гена значний вплив мають інші гени (наприклад, зростання людини визначається кількома парами полімерних генів). На розвиток ознаки впливають і регуляторні системи організму (наприклад, яскраве забарвлення пір'я у птахів обумовлено дією чоловічого статевого гормону, а введення йому жіночих гормонів пригнічує розвиток цієї ознаки).