Vaihtuvuus on prosessi, joka heijastaa organismin suhdetta ympäristöön.

Geneettisestä näkökulmasta vaihtelevuus on seurausta genotyypin reaktiosta organismin yksilöllisen kehityksen prosessissa ympäristöolosuhteisiin.

Eliöiden vaihtelevuus on yksi evoluution tärkeimmistä tekijöistä. Se toimii keinotekoisen ja luonnollisen valinnan lähteenä.

Biologit tekevät eron perinnöllisen ja ei-perinnöllisen vaihtelun välillä. Perinnöllinen vaihtelu sisältää sellaiset muutokset organismin ominaisuuksissa, jotka määräytyvät genotyypin mukaan ja jotka jatkuvat useiden sukupolvien ajan. Ei-perinnöllisyyteen, jota Darwin kutsui lopulliseksi ja jota nyt kutsutaan muutos, tai fenotyyppinen vaihtelu, viittaa muutoksiin organismin ominaisuuksissa; ei säilynyt seksuaalisen lisääntymisen aikana.

perinnöllinen vaihtelu on genotyypin muutos ei-perinnöllinen vaihtelu- organismin fenotyypin muutos.

Organismin yksilöllisen elämän aikana ympäristötekijöiden vaikutuksesta siinä voi tapahtua kahdenlaisia ​​muutoksia: toisessa tapauksessa toiminta, geenien toiminta piirteen muodostumisprosessissa, muutokset, toisessa genotyyppi. itse.

Olemme tutustuneet geenien yhdistelmistä ja niiden vuorovaikutuksesta johtuvaan perinnölliseen vaihteluun. Geenien yhdistäminen tapahtuu kahden prosessin perusteella: 1) kromosomien riippumaton jakautuminen meioosissa ja niiden satunnainen yhdistelmä hedelmöityksen aikana; 2) kromosomiristeytys ja geenien rekombinaatio. Geenien yhdistelmästä ja rekombinaatiosta johtuvaa perinnöllistä vaihtelua kutsutaan yleisesti kombinatiivista vaihtelua. Tämän tyyppisellä vaihtelulla itse geenit eivät muutu, niiden yhdistelmä ja vuorovaikutuksen luonne genotyyppijärjestelmässä muuttuvat. Tämän tyyppistä perinnöllistä vaihtelua tulisi kuitenkin pitää toissijaisena ilmiönä, ja geenin mutaatiomuutosta tulee pitää ensisijaisena.

Luonnollisen valinnan lähde on perinnölliset muutokset - sekä geenien mutaatiot että niiden rekombinaatio.

Modifikaatioiden vaihtelulla on rajoitettu rooli orgaanisessa evoluutiossa. Joten jos otat vegetatiivisia versoja samasta kasvista, esimerkiksi mansikoista, ja kasvatat niitä erilaisissa kosteus-, lämpötila-, valo-olosuhteissa eri maaperässä, samasta genotyypistä huolimatta ne osoittautuvat erilaisiksi. Erilaisten äärimmäisten tekijöiden toiminta voi aiheuttaa vielä suurempia eroja niiden välillä. Tällaisista kasveista kerätyt ja samoissa olosuhteissa kylvetyt siemenet antavat kuitenkin samantyyppisiä jälkeläisiä, jos ei ensimmäisessä, niin seuraavissa sukupolvissa. Muutokset organismin oireissa, jotka aiheutuvat ympäristötekijöiden vaikutuksesta ontogeneesissä, häviävät organismin kuoleman myötä.

Samaan aikaan tällaisten muutosten kyvyllä, jota rajoittavat organismin genotyypin normaalin reaktion rajat, on tärkeä evoluutionaalinen merkitys. Kuten A. P. Vladimirsky 1920-luvulla, V. S. Kirpichnikov ja I. I. Shmalgauzen 1930-luvulla ovat osoittaneet, siinä tapauksessa, että adaptiivisen arvon muutosmuutokset tapahtuvat ympäristötekijöiden ollessa jatkuvasti vaikuttavia useissa sukupolvissa, jotka voivat aiheuttaa mutaatioita, jotka määräävät samat muutokset , voi saada vaikutelman muutosten perinnöllisestä kiinnittymisestä.

Mutaatiomuutokset liittyvät välttämättä itu- ja somaattisten solujen lisääntymisrakenteiden uudelleenjärjestelyyn. Perimmäinen ero mutaatioiden ja modifikaatioiden välillä on, että mutaatiot voidaan toistaa tarkasti pitkässä solusukupolvien sarjassa riippumatta ympäristöolosuhteista, joissa ontogeneesi tapahtuu. Tämä selittyy sillä, että mutaatioiden esiintyminen liittyy muutokseen solun - kromosomin - ainutlaatuisissa rakenteissa.

Kysymykseen vaihtelevuuden roolista evoluutiossa käytiin pitkä keskustelu biologiassa J. Lamarckin vuonna 1809 esittämän niin kutsuttujen hankittujen ominaisuuksien periytymisongelman yhteydessä, jonka C. Darwin osittain hyväksyi ja edelleen. useiden biologien tukemana. Mutta suurin osa tutkijoista piti tämän ongelman muotoilua epätieteellisenä. Samalla on todettava, että ajatus siitä, että perinnölliset muutokset kehossa syntyvät riittävästi ympäristötekijän vaikutuksesta, on täysin absurdi. Mutaatiot tapahtuvat monin eri tavoin; ne eivät voi olla mukautuvia itse organismille, koska ne syntyvät yksittäisissä soluissa

Ja heidän toimintansa toteutuu vain jälkeläisissä. Ei mutaation aiheuttanut tekijä, vaan vain valinta arvioi mutaation mukautuvaa tietoa. Koska evoluution suunnan ja tahdin määrää luonnollinen valinta, ja jälkimmäistä ohjaavat monet sisäisen ja ulkoisen ympäristön tekijät, syntyy väärä käsitys perinnöllisen vaihtelun alkuperäisestä riittävästä tarkoituksenmukaisuudesta.

Yksittäisten mutaatioiden perusteella tapahtuva valinta "rakentelee" genotyyppijärjestelmiä, jotka täyttävät niiden pysyvien olosuhteiden vaatimukset, joissa laji esiintyy.

Termi " mutaatio"ehdotti ensimmäisenä G. de Vries klassisessa teoksessaan "Mutaatioteoria" (1901-1903). Mutaatioksi hän kutsui ilmiötä puuskittaisesta, epäjatkuvasta muutoksesta perinnöllisissä piirteissä. De Vriesin teorian päämääräykset eivät ole toistaiseksi menettäneet merkitystään, ja siksi ne tulisi antaa tässä:

1. mutaatio tapahtuu äkillisesti, ilman siirtymiä;
2. uudet muodot ovat täysin vakioita, eli ne ovat vakaita;
3. Mutaatiot, toisin kuin ei-perinnölliset muutokset (vaihtelut), eivät muodosta jatkuvia sarjoja, ne eivät ole ryhmitelty keskimääräisen tyypin (moodin) ympärille. Mutaatiot ovat laadullisia muutoksia;
4. mutaatiot kulkevat eri suuntiin, ne voivat olla sekä hyödyllisiä että haitallisia;
5. mutaatioiden havaitseminen riippuu mutaation havaitsemista varten analysoitujen yksilöiden lukumäärästä;
6. samat mutaatiot voivat esiintyä toistuvasti.

G. de Vries teki kuitenkin perustavanlaatuisen virheen vastustamalla mutaatioteoriaa luonnonvalinnan teorialle. Hän uskoi virheellisesti, että mutaatiot voisivat välittömästi synnyttää uusia lajeja, jotka ovat sopeutuneet ulkoiseen ympäristöön ilman valinnan osallistumista. Itse asiassa mutaatiot ovat vain lähde perinnöllisille muutoksille, jotka toimivat valinnan materiaalina. Kuten myöhemmin näemme, geenimutaatiota arvioidaan vain genotyyppijärjestelmän valinnalla. G. de Vriesin virhe liittyy osittain siihen tosiasiaan, että hänen tutkitut mutaatiot helokkiin (Oenothera Lamarciana) myöhemmin osoittautuivat seuraukseksi monimutkaisen hybridin halkeamisesta.

Mutta ei voi kuin ihailla sitä tieteellistä ennakointia, jonka H. de Vries teki mutaatioteorian pääsäännösten muotoilusta ja sen merkityksestä valinnan kannalta. Vuonna 1901 hän kirjoitti: "...mutaatiosta, itse mutaatiosta, tulisi tulla tutkimuksen kohde. Ja jos joskus onnistummekin selvittämään mutaatiolakeja, niin näkemyksemme elävien organismien keskinäisestä suhteesta ei vain syvene paljon, vaan uskallamme myös toivoa, että mahdollisuus muuttua hallintaan avautuu yhtä hyvin kuin kasvattaja hallitsee. vaihtelevuus, vaihtelevuus. Tähän tullaan tietysti vähitellen, yksittäisten mutaatioiden hallinnassa, ja tämä tuo myös monia etuja maatalous- ja puutarhakäytäntöön. Suuri osa siitä, mikä nyt näyttää saavuttamattomalta, on voimassamme, jos vain voimme oppia ne lait, joihin lajien mutaatio perustuu. Ilmeisesti täällä odotamme rajatonta pitkäjänteisen työn kenttää, jolla on suuri merkitys sekä tieteen että käytännön kannalta. Tämä on lupaava alue hallitseville mutaatioille." Kuten myöhemmin näemme, nykyaikainen luonnontiede on geenimutaatiomekanismin ymmärtämisen kynnyksellä.

Mutaatioteoria voisi kehittyä vasta sen jälkeen, kun Mendelin lait ja Morganin koulukunnan geenisidosten ja niiden rekombinaatioiden kokeissa syntyneet mallit löydettiin risteytyksen seurauksena. Vasta kromosomien perinnöllisen diskreetin luomisen jälkeen mutaatioteoria sai perustan tieteelliselle tutkimukselle.

Vaikka tällä hetkellä kysymystä geenin luonteesta ei ole täysin selvitetty, joukko yleisiä geenimutaatiomalleja on kuitenkin vakiinnutettu.

Geenimutaatioita esiintyy kaikissa luokissa ja eläintyypeissä, korkeammissa ja alemmissa kasveissa, monisoluisissa ja yksisoluisissa organismeissa, bakteereissa ja viruksissa. Mutaatiovaihtelu laadullisten puuskittaisten muutosten prosessina on universaali kaikille orgaanisille muodoille.

Puhtaasti perinteisesti mutaatioprosessi on jaettu spontaaniin ja indusoituun. Tapauksissa, joissa mutaatiot syntyvät tavallisten luonnollisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta tai itse organismin fysiologisten ja biokemiallisten muutosten seurauksena, niitä kutsutaan spontaaneiksi mutaatioiksi. Mutaatioita, jotka tapahtuvat erityisten vaikutusten (ionisoiva säteily, kemikaalit, ääriolosuhteet jne.) vaikutuksesta kutsutaan ns. aiheutettu. Spontaanien ja indusoituneiden mutaatioiden välillä ei ole perustavanlaatuisia eroja, mutta jälkimmäisten tutkiminen johtaa biologit hallitsemaan perinnöllistä vaihtelua ja purkamaan geenin mysteeriä.

Darwinin evoluutioteoriassa evoluution edellytyksenä on perinnöllinen vaihtelevuus, ja evoluution liikkeellepaneva voima ovat olemassaolotaistelu ja luonnonvalinta. Evoluutioteoriaa luodessaan Ch. Darwin viittaa toistuvasti jalostuskäytännön tuloksiin. Hän osoitti, että lajikkeiden ja rotujen monimuotoisuus perustuu vaihteluun. Vaihtelevuus on prosessi, jossa jälkeläisissä syntyy eroja esivanhempiin verrattuna, mikä määrää lajikkeen tai rodun yksilöiden monimuotoisuuden. Darwin uskoo, että vaihtelevuuden syyt ovat ympäristötekijöiden (suorat ja epäsuorat) vaikutukset organismeihin sekä itse organismien luonne (koska jokainen niistä reagoi erityisesti ulkoisen ympäristön vaikutuksiin). Vaihtelevuus toimii perustana uusien piirteiden muodostumiselle organismien rakenteessa ja toiminnoissa, ja perinnöllisyys vahvistaa näitä piirteitä.Darwin, analysoiden vaihtelevuuden muotoja, nosti niistä kolme: määrätyn, määrittelemättömän ja korrelatiivisen.

Tietty tai ryhmävaihtelu on jonkin ympäristötekijän vaikutuksesta ilmenevää vaihtelua, joka vaikuttaa tasaisesti kaikkiin lajikkeen tai rodun yksilöihin ja muuttuu tiettyyn suuntaan. Esimerkkejä tällaisesta vaihtelusta ovat ruumiinpainon nousu eläinyksilöiden hyvässä ruokinnassa, hiusrajan muutos ilmaston vaikutuksesta jne. Tietty vaihtelu on massiivista, kattaa koko sukupolven ja ilmaistaan ​​jokaisessa yksilössä samalla tavalla . Se ei ole perinnöllistä, eli muunnetun ryhmän jälkeläisillä muissa olosuhteissa vanhempien hankkimat ominaisuudet eivät periydy.

Epämääräinen eli yksilöllinen vaihtelevuus ilmenee erityisesti jokaisessa yksilössä, ts. ainutlaatuinen, yksilöllinen luonteeltaan. Se liittyy eroihin saman lajikkeen tai rodun yksilöissä samanlaisissa olosuhteissa. Tämä vaihtelevuuden muoto on epämääräinen, eli ominaisuus voi samoissa olosuhteissa muuttua eri suuntiin. Esimerkiksi yhdessä kasveissa esiintyy yksilöitä, joissa on eri värisiä kukkia, erilainen terälehtien värin voimakkuus jne. Syy tähän ilmiöön ei ollut Darwinille tiedossa. Epämääräinen vaihtelu on perinnöllistä, eli se siirtyy vakaasti jälkeläisiin. Tämä on sen merkitys evoluution kannalta.

Korrelatiivisella tai korrelatiivisella vaihtelulla minkä tahansa elimen muutos aiheuttaa muutoksia muissa elimissä. Esimerkiksi koirilla, joilla on heikosti kehittynyt turkki, on yleensä alikehittyneet hampaat, kyyhkysillä, joilla on höyhenjalkainen nauha, sormien välissä, kyyhkyillä, joilla on pitkä nokka yleensä pitkät jalat, valkoiset kissat, joilla on sinisilmäinen, ovat yleensä kuuroja jne. Korrelatiivisen vaihtelun tekijöistä , Darwin tekee tärkeän johtopäätöksen: ihminen, joka valitsee minkä tahansa rakenteen ominaisuuden, melkein "todennäköisesti muuttaa kehon muita osia tahattomasti salaperäisten korrelaatiolakien perusteella".

Määritettyään vaihtelevuuden muodot Darwin tuli siihen tulokseen, että vain periytyvät muutokset ovat tärkeitä evoluutioprosessille, koska vain ne voivat kertyä sukupolvelta toiselle. Darwinin mukaan päätekijät kulttuuristen muotojen kehityksessä ovat perinnöllinen vaihtelevuus ja ihmisen valinta (Darwin kutsui tällaista valintaa keinotekoiseksi). Vaihtelevuus on keinotekoisen valinnan välttämätön edellytys, mutta se ei vaikuta uusien rotujen ja lajikkeiden muodostumiseen.

Luonnollisen valinnan muodot

Valinta etenee jatkuvasti peräkkäisten sukupolvien loputtomassa sarjassa ja säilyttää pääasiassa ne muodot, jotka sopivat paremmin tiettyihin olosuhteisiin. Luonnonvalinta ja joidenkin lajien yksilöiden eliminointi liittyvät erottamattomasti toisiinsa ja ovat välttämätön edellytys lajien kehitykselle luonnossa.

Luonnollisen valinnan toimintakaavio lajijärjestelmässä Darwinin mukaan on seuraava:

1) Vaihtelevuus on luontaista mille tahansa eläin- ja kasviryhmälle, ja organismit eroavat toisistaan ​​monessa suhteessa;

2) Jokaisen lajin maailmaan syntyneiden organismien määrä on suurempi kuin niiden organismien määrä, jotka voivat löytää ruokaa ja selviytyä. Koska jokaisen lajin runsaus on kuitenkin vakio luonnollisissa olosuhteissa, on syytä olettaa, että suurin osa jälkeläisistä menehtyy. Jos minkä tahansa lajin kaikki jälkeläiset selviäisivät ja lisääntyisivät, ne syrjäyttäisivät hyvin pian kaikki muut lajit maapallolla;

3) Koska yksilöitä syntyy enemmän kuin pystyy selviytymään, on olemassa taistelua, kilpailua ravinnosta ja elinympäristöstä. Tämä voi olla aktiivista taistelua ei elämästä, vaan kuolemasta tai vähemmän ilmeistä, mutta ei vähemmän tehokasta kilpailua, kuten esimerkiksi kasveista kuivuuden tai kylmän aikana;

4) Elävissä olennoissa havaittujen muutosten joukossa jotkut helpottavat selviytymistä olemassaolotaistelussa, kun taas toiset johtavat siihen, että niiden omistajat kuolevat. Käsite "parimpien selviytyminen" on luonnollisen valinnan teorian ydin;

5) Selviytyneet yksilöt synnyttävät seuraavan sukupolven, ja siten "onnistuneet" muutokset siirtyvät seuraaville sukupolville. Tämän seurauksena jokainen seuraava sukupolvi sopeutuu paremmin ympäristöön; kun ympäristö muuttuu, sopeutumista tapahtuu lisää. Jos luonnollinen valinta on toiminut useita vuosia, niin viimeiset jälkeläiset voivat osoittautua niin erilaisiksi esi-isilleen, että ne olisi suositeltavaa erottaa itsenäiseksi lajiksi.

Saattaa myös käydä niin, että tietyn yksilöryhmän jotkut jäsenet hankkivat muutoksia ja sopeutuvat ympäristöön yhdellä tavalla, kun taas muut sen jäsenet, joilla on erilainen muutossarja, sopeutuvat eri tavalla; tällä tavalla kaksi tai useampia lajeja voi syntyä yhdestä esi-isolajista, edellyttäen, että tällaiset ryhmät on eristetty.

ajovalinta

Luonnonvalinta johtaa aina populaatioiden keskimääräisen kuntoilun nousuun. Muutokset ulkoisissa olosuhteissa voivat johtaa muutoksiin yksittäisten genotyyppien soveltuvuudessa. Reaktiona näihin muutoksiin luonnonvalinta, joka käyttää valtavaa geneettisen monimuotoisuuden varastoa monille eri piirteille, johtaa merkittäviin muutoksiin populaation geneettisessä rakenteessa. Jos ulkoinen ympäristö muuttuu jatkuvasti tiettyyn suuntaan, niin luonnonvalinta muuttaa populaation geneettistä rakennetta siten, että sen sopivuus näissä muuttuvissa olosuhteissa pysyy maksimissaan. Tässä tapauksessa yksittäisten alleelien esiintymistiheydet populaatiossa muuttuvat. Myös sopeutumisominaisuuksien keskiarvot populaatioissa muuttuvat. Useiden sukupolvien aikana niiden asteittainen siirtyminen tiettyyn suuntaan voidaan jäljittää. Tätä valintamuotoa kutsutaan ajovalinnaksi.

Klassinen esimerkki motiivin valinnasta on koivuperhon värin evoluutio. Tämän perhosen siipien väri jäljittelee jäkälien peittämien puiden kuoren väriä, jolla se viettää päivänvaloa. Ilmeisesti tällainen suojaava väri muodostui useiden sukupolvien aikana edellisen evoluution aikana. Teollisen vallankumouksen alkaessa Englannissa tämä laite alkoi kuitenkin menettää merkitystään. Ilman saastuminen on johtanut jäkälien massakuolemaan ja puunrunkojen tummumiseen. Vaaleat perhoset tummalla taustalla tulivat lintuille helposti näkyviksi. 1800-luvun puolivälistä lähtien koirikoipopulaatioissa alkoi esiintyä perhosten tummia (melanistisia) mutanttimuotoja. Niiden tiheys lisääntyi nopeasti. 1800-luvun loppuun mennessä jotkin koin kaupunkipopulaatiot koostuivat lähes kokonaan tummista muodoista, kun taas vaaleat muodot olivat edelleen vallitsevia maaseutuväestössä. Tätä ilmiötä on kutsuttu teolliseksi melanismiksi. Tutkijat ovat havainneet, että saastuneilla alueilla linnut syövät todennäköisemmin vaaleita muotoja ja puhtailla alueilla tummia. Ilmansaasteiden rajoittaminen 1950-luvulla sai luonnonvalinnan vaihtamaan suuntaa ja tummien muotojen esiintymistiheys kaupunkiväestössä alkoi laskea. Ne ovat nykyään melkein yhtä harvinaisia ​​kuin ennen teollista vallankumousta.

Ajovalinnalla saatetaan populaatioiden geneettinen koostumus vastaamaan ulkoisen ympäristön muutoksia niin, että populaatioiden keskimääräinen kunto on maksimaalinen. Trinidadin saarella guppikalat elävät eri vesistöissä. Monet jokien alajuoksulla ja lammissa elävistä kuolevat petokalastuksen hampaisiin. Yläjuoksulla guppien elämä on paljon rauhallisempaa - saalistajia on vähän. Nämä erot ympäristöolosuhteissa johtivat siihen, että "huippu" ja "ruohonjuuritason" guppit kehittyivät eri suuntiin. "Ruohonjuuritason", jotka ovat jatkuvassa hävitysuhan alaisena, alkavat lisääntyä varhaisemmassa iässä ja tuottavat monia hyvin pieniä poikasia. Jokaisen heistä selviytymismahdollisuus on hyvin pieni, mutta niitä on paljon ja osalla on aikaa lisääntyä. "Hevoset" saavuttavat murrosiän myöhemmin, niiden hedelmällisyys on alhaisempi, mutta jälkeläiset ovat suurempia. Kun tutkijat siirsivät "ruohonjuuritason" guppit asumattomiin altaisiin jokien yläjuoksulla, he havaitsivat asteittaisen muutoksen kalojen kehitystyypissä. 11 vuotta muuton jälkeen ne kasvoivat paljon suuremmiksi, aloittivat jalostukseen myöhemmin ja tuottivat vähemmän, mutta suurempia jälkeläisiä.

Populaatiossa olevien alleelien frekvenssien muutosnopeus ja valinnan vaikutuksen alaisten ominaisuuksien keskiarvot eivät riipu pelkästään valinnan intensiteetistä, vaan myös valittavien ominaisuuksien geneettisestä rakenteesta. Valinta resessiivisiä mutaatioita vastaan ​​on paljon vähemmän tehokasta kuin hallitsevia mutaatioita vastaan. Heterotsygootissa resessiivinen alleeli ei esiinny fenotyypissä ja siksi välttyy valinnasta. Hardy-Weinberg-yhtälön avulla voidaan arvioida resessiivisen alleelin frekvenssin muutosnopeus populaatiossa riippuen valinnan intensiteetistä ja frekvenssien alkuperäisestä suhteesta. Mitä pienempi alleelitaajuus, sitä hitaammin sen eliminaatio tapahtuu. Resessiivisen kuolleisuuden vähentämiseksi 0,1:stä 0,05:een tarvitaan vain 10 sukupolvea; 100 sukupolvea - sen vähentämiseksi 0,01:stä 0,005:een ja 1000 sukupolveen - 0,001:stä 0,0005:een.

Luonnollisen valinnan liikkeellepaneva muoto on ratkaisevassa roolissa elävien organismien sopeutumisessa ajan myötä muuttuviin ulkoisiin olosuhteisiin. Se varmistaa myös elämän laajan leviämisen, sen tunkeutumisen kaikkiin mahdollisiin ekologisiin markkinaraoihin. On kuitenkin virhe ajatella, että vakaissa olemassaolooloissa luonnollinen valinta lakkaa. Tällaisissa olosuhteissa se jatkaa toimintaansa vakauttavan valinnan muodossa.

Vakauttava valinta

Vakauttava valinta säilyttää populaation tilan, mikä varmistaa sen maksimaalisen kunnon jatkuvissa olemassaolooloissa. Jokaisessa sukupolvessa poistetaan yksilöt, jotka poikkeavat mukautuvien ominaisuuksien keskimääräisestä optimaalisesta arvosta.

On kuvattu monia esimerkkejä valinnan stabilointitoiminnasta luonnossa. Esimerkiksi ensisilmäyksellä näyttää siltä, ​​että yksilöiden, joilla on mahdollisimman hedelmällisyys, tulisi antaa suurin panos seuraavan sukupolven geenipooliin. Lintujen ja nisäkkäiden luonnollisten populaatioiden havainnot osoittavat kuitenkin, että näin ei ole. Mitä enemmän poikasia tai pentuja pesässä on, sitä vaikeampaa on ruokkia niitä, sitä pienempi ja heikompi on jokainen. Tämän seurauksena keskimääräisen hedelmällisyyden omaavat yksilöt osoittautuvat sopeutuvimmiksi.

Keskiarvoja suosiva valinta on löydetty useiden ominaisuuksien osalta. Nisäkkäillä erittäin alhaisen ja erittäin suuren syntymäpainon vastasyntyneet kuolevat todennäköisemmin syntyessään tai ensimmäisinä elinviikkoina kuin keskipainoiset vastasyntyneet. Myrskyn jälkeen kuolleiden lintujen siipien koon laskeminen osoitti, että suurimmalla osalla niistä oli liian pienet tai liian suuret siivet. Ja tässä tapauksessa keskimääräiset yksilöt osoittautuivat sopeutuvimmiksi.

Mikä on syynä huonosti mukautuneiden muotojen jatkuvaan esiintymiseen jatkuvissa olemassaolon olosuhteissa? Miksi luonnonvalinta ei pysty kerta kaikkiaan puhdistamaan populaatiota ei-toivotuista välttelevistä muodoista? Syynä ei ole vain eikä niinkään jatkuvasti uusien ja uusien mutaatioiden ilmaantuminen. Syynä on, että heterotsygoottiset genotyypit ovat usein sopivimpia. Risteytyessään ne halkeilevat jatkuvasti ja heidän jälkeläisiinsä ilmestyy homotsygoottisia jälkeläisiä, joiden kunto on heikentynyt. Tätä ilmiötä kutsutaan tasapainoiseksi polymorfismiksi.

seksuaalinen valinta

Monien lajien uroksilla havaitaan selkeitä toissijaisia ​​seksuaalisia ominaisuuksia, jotka näyttävät ensi silmäyksellä sopeutumattomilta: riikinkukon häntä, paratiisin lintujen ja papukaijojen kirkkaat höyhenet, kukkojen punaiset kammat, trooppisten kalojen lumoavat värit, laulut linnuista ja sammakoista jne. Monet näistä ominaisuuksista vaikeuttavat kantajiensa elämää, jolloin ne ovat helposti nähtävissä petoeläimille. Vaikuttaa siltä, ​​​​että nämä merkit eivät anna kantajilleen mitään etuja olemassaolotaistelussa, ja silti ne ovat luonteeltaan hyvin yleisiä. Mikä rooli luonnollisella valinnalla oli niiden syntymisessä ja leviämisessä?

Tiedetään, että eliöiden selviytyminen on tärkeä, mutta ei ainoa luonnonvalinnan osatekijä. Toinen tärkeä tekijä on houkuttelevuus vastakkaisen sukupuolen edustajien silmissä. C. Darwin kutsui tätä ilmiötä seksuaaliseksi valinnaksi. Hän mainitsi ensimmäisen kerran tämän valintamuodon Lajien alkuperässä ja analysoi sitä myöhemmin yksityiskohtaisesti teoksessa The Descent of Man and Sexual Selection. Hän uskoi, että "tätä valinnan muotoa ei määritä olemassaolotaistelu orgaanisten olentojen keskinäisissä suhteissa tai ulkoisten olosuhteiden kanssa, vaan samaa sukupuolta olevien yksilöiden, tavallisesti miesten, välinen kilpailu yksilöiden omaisuuden omistamisesta. muuta sukupuolta."

Seksuaalinen valinta on luonnollinen valinta onnistumisen lisääntymiselle. Ominaisuuksia, jotka heikentävät kantajiensa elinkelpoisuutta, voivat ilmaantua ja levitä, jos niiden jalostusmenestyksen edut ovat huomattavasti suuremmat kuin haitat selviytymiselle. Uros, joka elää vähän aikaa mutta josta naaraat pitävät ja joka siksi tuottaa monia jälkeläisiä, on paljon korkeampi kumulatiivinen kunto kuin sellaisella, joka elää pitkään mutta jättää vähän jälkeläisiä. Monissa eläinlajeissa suurin osa uroksista ei osallistu lisääntymiseen ollenkaan. Jokaisessa sukupolvessa urosten välillä syntyy kovaa kilpailua naisista. Tämä kilpailu voi olla suoraa ja ilmetä aluetaisteluna tai turnaustaisteluna. Se voi esiintyä myös epäsuorassa muodossa ja määräytyä naaraiden valinnan mukaan. Tapauksissa, joissa naaraat valitsevat miehiä, miesten kilpailu näkyy heidän loistoisan ulkonäönsä tai monimutkaisen seurustelukäyttäytymisensä näyttämisessä. Naaraat valitsevat ne urokset, joista pitävät eniten. Yleensä nämä ovat kirkkaimmat urokset. Mutta miksi naaraat pitävät kirkkaista miehistä?

Naisen kunto riippuu siitä, kuinka objektiivisesti hän pystyy arvioimaan lastensa tulevan isän potentiaalista kuntoa. Hänen on valittava uros, jonka pojat ovat erittäin mukautuvia ja houkuttelevia naisille.

Seksuaalisen valinnan mekanismeista on esitetty kaksi päähypoteesia.

Houkuttelevien poikien hypoteesin mukaan naisten valinnan logiikka on hieman erilainen. Jos kirkkaat urokset jostain syystä houkuttelevat naisia, kannattaa tuleville pojillesi valita kirkas isä, koska hänen poikansa perivät kirkkaan värin geenit ja ovat houkuttelevia naaraille seuraavassa sukupolvessa. Siten syntyy positiivista palautetta, joka johtaa siihen, että sukupolvelta toiselle urosten höyhenen kirkkaus paranee yhä enemmän. Prosessi jatkuu, kunnes se saavuttaa elinkelpoisuuden rajan. Kuvittele tilanne, jossa naaraat valitsevat uroksia, joilla on pidempi häntä. Pitkähäntäiset urokset tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin urokset, joilla on lyhyt ja keskikokoinen häntä. Sukupolvesta toiseen hännän pituus kasvaa, koska naaraat valitsevat uroksia, joilla ei ole tiettyä häntäkokoa, vaan keskimääräistä kokoa suurempia. Lopulta häntä saavuttaa niin pituuden, että sen houkuttelevuus naaraan silmissä tasapainottaa sen haittaa uroksen elinkyvylle.

Selitettäessä näitä hypoteeseja yritimme ymmärtää naaraslintujen toiminnan logiikkaa. Voi näyttää siltä, ​​että odotamme heiltä liikaa, että tällaiset monimutkaiset kuntolaskelmat eivät ole heidän ulottuvillaan. Itse asiassa uroksia valitessaan naaraat eivät ole sen enempää eivätkä vähemmän loogisia kuin kaikissa muissa käytöksissä. Kun eläin tuntee janoa, se ei perustele, että sen pitäisi juoda vettä palauttaakseen vesi-suolatasapainon elimistössä - se menee juomapaikalle, koska se tuntee janoa. Kun työmehiläinen pistää pesään hyökkäävää saalistajaa, hän ei laske, kuinka paljon tällä uhrautumisella hän lisää sisarustensa kumulatiivista kuntoa - hän seuraa vaistoa. Samalla tavalla naaraat, jotka valitsevat kirkkaat urokset, seuraavat vaistojaan - he pitävät kirkkaasta hännästä. Kaikki ne, jotka vaistomaisesti saivat aikaan erilaisen käytöksen, eivät kaikki jättäneet jälkeläisiä. Emme siis keskustelleet naisten logiikasta, vaan olemassaolotaistelun ja luonnollisen valinnan logiikasta - sokeasta ja automaattisesta prosessista, joka jatkuvasti sukupolvesta toiseen toimien on muodostanut kaiken sen hämmästyttävän monimuotoisuuden muotoja, värejä ja vaistoja. tarkkaile villieläinten maailmassa.



vaihtelua Sitä kutsutaan kaikkien elävien organismien yhteiseksi ominaisuudeksi saada eroja saman lajin yksilöiden välillä.

Ch. Darwin nosti esiin seuraavat vaihtelevuuden päätyypit: määrätty (ryhmä, ei-perinnöllinen, modifikaatio), epämääräinen (yksilöllinen, perinnöllinen, mutaatio) ja yhdistetty. Perinnöllinen vaihtelu sisältää sellaiset muutokset elävien olentojen ominaisuuksissa, jotka liittyvät muutoksiin (eli mutaatioihin) ja siirtyvät sukupolvelta toiselle. Materiaalin siirron vanhemmilta jälkeläisille tulee olla erittäin tarkkaa, muuten lajia ei voida säilyttää. Joskus DNA:ssa tapahtuu kuitenkin kvantitatiivisia tai laadullisia muutoksia ja tytärsolut vääristyvät vanhempien geeneihin verrattuna. Tällaiset virheet perinnöllisissä aineissa siirtyvät seuraavalle sukupolvelle ja niitä kutsutaan mutaatioiksi. Organismia, joka on saanut uusia ominaisuuksia mutaatioiden seurauksena, kutsutaan mutantiksi. Joskus nämä muutokset näkyvät selvästi fenotyyppisesti, esimerkiksi pigmenttien puuttuminen ihosta ja hiuksista - albinismi. Mutta useimmiten mutaatiot ovat resessiivisiä ja näkyvät fenotyypissä vain, kun ne ovat läsnä homotsygoottisessa tilassa. Perinnöllisten muutosten olemassaolo tiedettiin. Kaikki se seuraa oppia perinnöllisistä muutoksista. Perinnöllinen vaihtelu on välttämätön edellytys luonnolliselle ja. Darwinin aikaan ei kuitenkaan vielä ollut kokeellista tietoa perinnöllisyydestä, eikä periytymislakeja tunnettu. Tämä teki mahdottomaksi tehdä tiukkaa eroa vaihtelun eri muotojen välillä.

mutaatioteoria sen kehitti 1900-luvun alussa hollantilainen sytologi Hugo de Vries. on useita ominaisuuksia:

Mutaatiot tapahtuvat yhtäkkiä, ja mikä tahansa genotyypin osa voi mutatoitua.
Mutaatiot ovat useammin resessiivisiä ja harvemmin hallitsevia.
Mutaatiot voivat olla haitallisia, neutraaleja tai hyödyllisiä organismille.
Mutaatiot siirtyvät sukupolvelta toiselle.
Mutaatiot voivat tapahtua sekä ulkoisten että sisäisten vaikutusten vaikutuksesta.

Mutaatiot on jaettu useisiin tyyppeihin:

Piste (geeni) mutaatiot ovat muutoksia yksittäisissä geeneissä. Tämä voi tapahtua, kun yksi tai useampi nukleotidipari DNA-molekyylissä korvataan, pudotetaan tai lisätään.
Kromosomimutaatiot ovat muutoksia kromosomin osissa tai kokonaisissa kromosomeissa. Tällaisia ​​mutaatioita voi tapahtua deleetion seurauksena - kromosomin osan katoaminen, kaksinkertaistuminen - minkä tahansa kromosomin osan kaksinkertaistuminen, inversio - kromosomin osan kääntäminen 1800:lla, translokaatio - kromosomin osan repeäminen ja siirtäminen uuteen asemaan, esimerkiksi liittymällä toiseen kromosomiin.
mutaatioita koostuvat haploidijoukon kromosomien lukumäärän muuttamisesta. Tämä voi johtua kromosomin katoamisesta genotyypistä tai päinvastoin minkä tahansa haploidijoukon kromosomien kopioiden lukumäärän lisääntymisestä yhdestä kahteen tai useampaan. Erityinen genomimutaatioiden tapaus - polyploidia - kromosomien lukumäärän lisääntyminen tekijällä. Mutaatioiden käsitteen toi tieteeseen hollantilainen kasvitieteilijä de Vries. Haapassa (helokki) hän havaitsi teräviä, puuskittaisia ​​poikkeamia tyypillisestä muodosta, ja nämä poikkeamat osoittautuivat perinnöllisiksi. Lisätutkimukset erilaisilla esineillä - kasveilla, eläimillä, mikro-organismeilla osoittivat, että mutaatioiden vaihtelevuuden ilmiö on tyypillinen kaikille organismeille.
Kromosomit ovat genotyypin aineellinen perusta. Mutaatiot ovat muutoksia, jotka tapahtuvat kromosomeissa ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta tai. Mutaatiovaihtelu on äskettäin tapahtuvia muutoksia genotyypissä, kun taas yhdistelmät ovat uusia vanhempien geenien yhdistelmiä tsygootissa. Mutaatiot vaikuttavat kehon rakenteen ja toimintojen eri puoliin. Esimerkiksi Drosophilassa mutaatiomuutokset siipien muodossa (niiden täydelliseen katoamiseen asti), vartalon värissä, harjasten kehittymisessä vartalossa, silmien muodossa, niiden värissä (punainen, keltainen, valkoinen, kirsikka), kuten sekä monia fysiologisia merkkejä (elinikä, hedelmällisyys) tunnetaan. ).

Ne tapahtuvat eri suuntiin eivätkä sinänsä ole mukautuvia, hyödyllisiä muutoksia keholle.

Monet esiin tulevat mutaatiot ovat epäsuotuisia organismille ja voivat jopa aiheuttaa sen kuoleman. Suurin osa näistä mutaatioista on resessiivisiä.

Useimmilla mutantteilla on heikentynyt elinkelpoisuus ja ne karsitaan pois luonnonvalinnasta. Evoluutio tai uudet rodut ja lajikkeet edellyttävät niitä harvinaisia ​​yksilöitä, joilla on suotuisia tai neutraaleja mutaatioita. mutaatioiden merkitys on siinä, että ne synnyttävät perinnöllisiä muutoksia, jotka ovat luonnon luonnollisen valinnan materiaalia. Mutaatioita tarvitaan myös yksilöille, joilla on uusia ihmisille arvokkaita ominaisuuksia. Keinotekoisia mutageenisiä tekijöitä käytetään laajalti uusien eläinrotujen, kasvilajikkeiden ja mikro-organismikantojen saamiseksi.

Yhdistelmän vaihtelu viittaa myös perinnöllisiin vaihtelun muotoihin. Se johtuu geenien uudelleenjärjestelystä sukusolujen fuusion ja tsygootin muodostumisen aikana, ts. seksuaalisen prosessin aikana.

Ajatus siitä, että eläville olennoille on ominaista perinnöllisyys ja vaihtelevuus, kehittyi antiikissa. Todettiin, että organismien lisääntymisen aikana sukupolvelta toiselle siirtyy tietylle lajille ominaisten merkkien ja ominaisuuksien kompleksi (perinnöllisyyden ilmentymä). Yhtä ilmeistä on kuitenkin se, että saman lajin yksilöiden välillä on joitain eroja (vaihtelevuuden ilmentymä).

Tietoa näiden ominaisuuksien esiintymisestä hyödynnettiin uusien viljelykasvien ja kotieläinrotujen kehittämisessä. Maataloudessa on muinaisista ajoista lähtien käytetty hybridisaatiota eli jollakin tavalla toisistaan ​​eroavien organismien risteyttämistä. Kuitenkin XIX vuosisadan loppuun asti. tällainen työ tehtiin yrityksen ja erehdyksen avulla, koska organismien tällaisten ominaisuuksien ilmentymisen taustalla olevia mekanismeja ei tunnettu ja tältä osin olemassa olevat hypoteesit olivat puhtaasti spekulatiivisia.

Vuonna 1866 julkaistiin tšekkiläisen tutkijan Gregor Mendelin teos "Experiments on Plant Hybrids". Siinä kuvattiin ominaisuuksien periytymismalleja useiden lajien kasvien sukupolvissa, jotka G. Mendel tunnisti lukuisten ja huolellisesti suoritettujen kokeiden tuloksena. Mutta hänen tutkimuksensa ei kiinnittänyt hänen aikalaistensa huomiota, koska he eivät kyenneet arvostamaan ideoiden uutuutta ja syvyyttä, joka ylitti tuon ajan biologisten tieteiden yleisen tason. Vasta vuonna 1900, kun kolme tutkijaa (G. de Vries Hollannissa, K. Korrens Saksassa ja E. Cermak Itävallassa) löysi G. Mendelin lait uudelleen ja itsenäisesti Itävallassa, kehitettiin uusi biologinen tiede - genetiikka, joka tutkii perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden malleja. Gregor Mendeliä pidetään oikeutetusti tämän nuoren, mutta erittäin nopeasti kehittyvän tieteen perustajana.

Modernin genetiikan peruskäsitteet.

perinnöllisyys kutsutaan eliöiden ominaisuudeksi toistaa sukupolvien sarjassa tiettyjä ominaisuuksia (ulkoisen rakenteen piirteet, fysiologia, kemiallinen koostumus, aineenvaihdunnan luonne, yksilöllinen kehitys jne.).

Vaihtuvuus- perinnöllisyyden vastainen ilmiö. Se koostuu ominaisuuksien yhdistelmien muuttumisesta tai täysin uusien ominaisuuksien ilmaantumisesta tietyn lajin yksilöissä.

Perinnöllisyyden ansiosta lajien säilyminen varmistetaan merkittävinä ajanjaksoina (jopa satoja miljoonia vuosia). Ympäristöolosuhteet kuitenkin muuttuvat (joskus merkittävästi) ajan myötä, ja tällaisissa tapauksissa vaihtelu, joka johtaa yksilöiden monimuotoisuuteen lajin sisällä, varmistaa sen selviytymisen. Jotkut yksilöt ovat paremmin sopeutuneet uusiin olosuhteisiin, mikä antaa heille mahdollisuuden selviytyä. Lisäksi vaihtelevuuden ansiosta lajit voivat laajentaa elinympäristönsä rajoja ja kehittää uusia alueita.

Näiden kahden ominaisuuden yhdistelmä liittyy läheisesti evoluutioprosessiin. Organismien uusia piirteitä ilmaantuu vaihtelun seurauksena, ja perinnöllisyydestä johtuen ne säilyvät seuraavilla sukupolvilla. Monien uusien ominaisuuksien kertyminen johtaa muiden lajien syntymiseen

Vaihtuvuuden tyypit

Erota perinnöllinen ja ei-perinnöllinen vaihtelu.

Perinnöllinen (genotyyppinen) vaihtelu liittyy itse geneettisen materiaalin muutokseen. Ei-perinnöllinen (fenotyyppinen, modifikaatio) vaihtelevuus on organismien kykyä muuttaa fenotyyppiään eri tekijöiden vaikutuksesta. Modifikaatiovaihtelu johtuu organismin ulkoisen ympäristön tai sen sisäisen ympäristön muutoksista.

reaktionopeus

Nämä ovat ympäristötekijöiden vaikutuksesta tapahtuvan piirteen fenotyyppisen vaihtelun rajat. Reaktionopeus määräytyy organismin geenien mukaan, joten saman ominaisuuden reaktionopeus on erilainen eri yksilöillä. Myös eri merkkien reaktionopeuden vaihteluväli vaihtelee. Niillä organismeilla, joiden reaktionopeus on leveämpi tälle ominaisuudelle, on korkeampi sopeutumiskyky tietyissä ympäristöolosuhteissa, eli modifikaatiovaihtelu on useimmissa tapauksissa luonteeltaan mukautuvaa, ja suurin osa kehossa tapahtuvista muutoksista, kun ne altistuvat tietyille ympäristötekijöille, ovat hyödyllinen. Fenotyyppiset muutokset menettävät kuitenkin joskus mukautuvan luonteensa. Jos fenotyyppinen vaihtelu on kliinisesti samanlainen kuin perinnöllinen sairaus, tällaisia ​​muutoksia kutsutaan fenokopioksi.

Yhdistelmän vaihtelu

Liittyy uuteen muuttumattomien vanhempien geenien yhdistelmään jälkeläisten genotyypeissä. Kombinatiivisen vaihtelun tekijät.

1. Homologisten kromosomien riippumaton ja satunnainen segregaatio meioosin anafaasissa I.

2. Ylittäminen.

3. Satunnainen sukusolujen yhdistelmä hedelmöityksen aikana.

4. Vanhempien organismien satunnainen valinta.

Mutaatiot

Nämä ovat harvinaisia, satunnaisesti tapahtuvia pysyviä muutoksia genotyypissä, jotka vaikuttavat koko genomiin, kokonaisiin kromosomeihin, kromosomien osiin tai yksittäisiin geeneihin. Ne syntyvät fysikaalisen, kemiallisen tai biologisen alkuperän mutageenisten tekijöiden vaikutuksesta.

Mutaatiot ovat:

1) spontaani ja indusoitunut;

2) haitallinen, hyödyllinen ja neutraali;

3) somaattinen ja generatiivinen;

4) geeni, kromosomaalinen ja genominen.

Spontaanit mutaatiot ovat mutaatioita, jotka ovat syntyneet ohjaamatta, tuntemattoman mutageenin vaikutuksesta.

Indusoidut mutaatiot ovat mutaatioita, jotka ovat keinotekoisesti aiheuttamia tunnetun mutageenin vaikutuksesta.

Kromosomimutaatiot ovat muutoksia kromosomien rakenteessa solun jakautumisen aikana. On olemassa seuraavan tyyppisiä kromosomimutaatioita.

1. Kaksinkertaistuminen - kromosomin osan kaksinkertaistuminen epätasaisen risteyksen vuoksi.

2. Poistaminen - kromosomisegmentin menetys.

3. Inversio - kromosomisegmentin kierto 180°.

4. Translokaatio - kromosomin osan siirtäminen toiseen kromosomiin.

Genomiset mutaatiot ovat muutoksia kromosomien lukumäärässä. Genomimutaatioiden tyypit.

1. Polyploidia - muutos haploidisten kromosomijoukkojen lukumäärässä karyotyypissä. Karyotyypin alla ymmärrä tietylle lajille ominaisten kromosomien lukumäärä, muoto ja lukumäärä. Nullisomia (kahden homologisen kromosomin puuttuminen), monosomia (yhden homologisen kromosomin puuttuminen) ja polysomia (kahden tai useamman ylimääräisen kromosomin läsnäolo) erotetaan toisistaan.

2. Heteroploidia - muutos yksittäisten kromosomien lukumäärässä karyotyypissä.

Geenimutaatiot ovat yleisimpiä.

Geenimutaatioiden syyt:

1) nukleotidien pudotus;

2) ylimääräisen nukleotidin liittäminen (tämä ja edelliset syyt johtavat lukukehyksen siirtymiseen);

3) yhden nukleotidin korvaaminen toisella.

Perinnöllisten ominaisuuksien siirtyminen useille yksilöiden sukupolville tapahtuu lisääntymisprosessissa. Seksuaalisilla - sukusolujen kautta, aseksuaalisilla perinnöllisillä piirteillä välittyvät somaattisten solujen kautta.

Perinnöllisyyden yksiköt (sen aineelliset kantajat) ovat geenejä. Toiminnallisesti tietty geeni on vastuussa jonkin ominaisuuden kehittymisestä. Tämä ei ole ristiriidassa sen määritelmän kanssa, jonka annoimme geenille yllä. Kemiallisesta näkökulmasta geeni on DNA-molekyylin osa. Se sisältää geneettistä tietoa syntetisoidun proteiinin rakenteesta (eli aminohapposekvenssistä proteiinimolekyylissä). Kaikkien kehon geenien kokonaisuus määrittää siinä syntetisoitujen spesifisten proteiinien kokonaisuuden, mikä lopulta johtaa erityispiirteiden muodostumiseen.

Prokaryoottisolussa geenit ovat osa yhtä DNA-molekyyliä, ja eukaryoottisolussa ne ovat DNA-molekyyleissä, jotka on suljettu kromosomeihin. Samaan aikaan homologisessa kromosomiparissa samoilla alueilla on geenejä, jotka ovat vastuussa jonkin ominaisuuden kehittymisestä (esimerkiksi kukan väri, siemenen muoto, ihmisen silmien väri). Niitä kutsutaan alleeligeeneiksi. Yksi alleelisten geenien pari voi sisältää joko saman (nukleotidien koostumuksen ja niiden määrittämän ominaisuuden suhteen) tai eri geenejä.

Käsite "merkki" liittyy johonkin organismin yksilölliseen laatuun (morfologiseen, fysiologiseen, biokemialliseen), jolla voimme erottaa sen toisesta organismista. Esimerkiksi: siniset tai ruskeat silmät, värilliset tai värittömät kukat, pitkä tai lyhyt, veriryhmä I (0) tai II (A) jne.

Kaikkien organismin geenien kokonaisuutta kutsutaan genotyypiksi, ja kaikkien ominaisuuksien kokonaisuutta kutsutaan fenotyypiksi.

Fenotyyppi muodostuu genotyypin perusteella tietyissä ympäristöolosuhteissa organismien yksilöllisen kehityksen aikana.

Darwinin evoluutioteoriassa evoluution edellytyksenä on perinnöllinen vaihtelevuus, ja evoluution liikkeellepaneva voima ovat olemassaolotaistelu ja luonnonvalinta. Evoluutioteoriaa luodessaan Ch. Darwin viittaa toistuvasti jalostuskäytännön tuloksiin. Hän osoitti, että lajikkeiden ja rotujen monimuotoisuus perustuu vaihteluun. Vaihtelevuus on prosessi, jossa jälkeläisissä syntyy eroja esivanhempiin verrattuna, mikä määrää lajikkeen tai rodun yksilöiden monimuotoisuuden. Darwin uskoo, että vaihtelevuuden syyt ovat ympäristötekijöiden (suorat ja epäsuorat) vaikutukset organismeihin sekä itse organismien luonne (koska jokainen niistä reagoi erityisesti ulkoisen ympäristön vaikutuksiin). Vaihtelevuus toimii perustana uusien piirteiden muodostumiselle organismien rakenteessa ja toiminnoissa, ja perinnöllisyys vahvistaa näitä piirteitä.Darwin, analysoiden vaihtelevuuden muotoja, nosti niistä kolme: määrätyn, määrittelemättömän ja korrelatiivisen.

Tietty tai ryhmävaihtelu on jonkin ympäristötekijän vaikutuksesta ilmenevää vaihtelua, joka vaikuttaa tasaisesti kaikkiin lajikkeen tai rodun yksilöihin ja muuttuu tiettyyn suuntaan. Esimerkkejä tällaisesta vaihtelusta ovat ruumiinpainon nousu eläinyksilöiden hyvässä ruokinnassa, hiusrajan muutos ilmaston vaikutuksesta jne. Tietty vaihtelu on massiivista, kattaa koko sukupolven ja ilmaistaan ​​jokaisessa yksilössä samalla tavalla . Se ei ole perinnöllistä, eli muunnetun ryhmän jälkeläisillä muissa olosuhteissa vanhempien hankkimat ominaisuudet eivät periydy.

Epämääräinen eli yksilöllinen vaihtelevuus ilmenee erityisesti jokaisessa yksilössä, ts. ainutlaatuinen, yksilöllinen luonteeltaan. Se liittyy eroihin saman lajikkeen tai rodun yksilöissä samanlaisissa olosuhteissa. Tämä vaihtelevuuden muoto on epämääräinen, eli ominaisuus voi samoissa olosuhteissa muuttua eri suuntiin. Esimerkiksi yhdessä kasveissa esiintyy yksilöitä, joissa on eri värisiä kukkia, erilainen terälehtien värin voimakkuus jne. Syy tähän ilmiöön ei ollut Darwinille tiedossa. Epämääräinen vaihtelu on perinnöllistä, eli se siirtyy vakaasti jälkeläisiin. Tämä on sen merkitys evoluution kannalta.

Korrelatiivisella tai korrelatiivisella vaihtelulla minkä tahansa elimen muutos aiheuttaa muutoksia muissa elimissä. Esimerkiksi koirilla, joilla on heikosti kehittynyt turkki, on yleensä alikehittyneet hampaat, kyyhkysillä, joilla on höyhenjalkainen nauha, sormien välissä, kyyhkyillä, joilla on pitkä nokka yleensä pitkät jalat, valkoiset kissat, joilla on sinisilmäinen, ovat yleensä kuuroja jne. Korrelatiivisen vaihtelun tekijöistä , Darwin tekee tärkeän johtopäätöksen: ihminen, joka valitsee minkä tahansa rakenteen ominaisuuden, melkein "todennäköisesti muuttaa kehon muita osia tahattomasti salaperäisten korrelaatiolakien perusteella".

Määritettyään vaihtelevuuden muodot Darwin tuli siihen tulokseen, että vain periytyvät muutokset ovat tärkeitä evoluutioprosessille, koska vain ne voivat kertyä sukupolvelta toiselle. Darwinin mukaan päätekijät kulttuuristen muotojen kehityksessä ovat perinnöllinen vaihtelevuus ja ihmisen valinta (Darwin kutsui tällaista valintaa keinotekoiseksi). Vaihtelevuus on keinotekoisen valinnan välttämätön edellytys, mutta se ei vaikuta uusien rotujen ja lajikkeiden muodostumiseen.

Artikkelit ja julkaisut:

Keskushermosto. Selkäydin
Selkäydin on hermojohto, joka sijaitsee selkäydinkanavan sisällä foramen magnumin tasolta 1.-2. lannenikaman tasolle. Se päättyy aivokartioon, joka siirtyy viimeiseen lankaan laskeutuen ...

Geneettisesti muunnettujen organismien lyhyt historia
Kasvigeenitekniikan kehityksen juuret ovat vuonna 1977, jolloin tehtiin löytö, joka mahdollisti maaperän mikro-organismin Agrobacterium tumefaciens käytön työkaluna vieraiden geenien viemiseen muihin kasveihin. Vuonna 1987 hän oli...

Proteiinin ominaisuudet, eristäminen
Ominaisuudet. Proteiinien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet määräytyvät niiden korkeamolekyylisen luonteen, polypeptidiketjujen tiiviyden ja aminohappotähteiden keskinäisen järjestyksen perusteella. Molekyylipaino vaihtelee välillä 5-1 miljoonaa, ja vakiot...