ცოცხალი ორგანიზმების პოპულაციაში გენეტიკური პროცესების შესწავლის წყალობით, ევოლუციური თეორია კიდევ უფრო განვითარდა. პოპულაციის გენეტიკაში დიდი წვლილი შეიტანა რუსმა მეცნიერმა ს. ჩეტვერიკოვი. მან ყურადღება გაამახვილა ბუნებრივი პოპულაციების გაჯერებაზე რეცესიული მუტაციებით, აგრეთვე პოპულაციების გენების სიხშირის რყევებზე, რომლებიც დამოკიდებულია გარემო ფაქტორების მოქმედებაზე და დაასაბუთა პოზიცია, რომ ეს ორი ფენომენი არის ევოლუციური პროცესების გაგების გასაღები.
მართლაც, მუტაციის პროცესი მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მუდმივად მოქმედი წყაროა. გენები მუტაციას განიცდიან გარკვეული სიხშირით. დადგენილია, რომ საშუალოდ 10 ათასი - 1 მილიონი გამეტიდან ერთი გამეტი ატარებს ახლად წარმოქმნილ მუტაციას კონკრეტულ ლოკუსზე. ვინაიდან მრავალი გენი ერთდროულად მუტაციას განიცდის, გამეტების 10-15%-ს აქვს გარკვეული მუტანტური ალელები. აქედან გამომდინარე, ბუნებრივი პოპულაციები გაჯერებულია მუტაციების მრავალფეროვნებით. კომბინაციური ცვალებადობის გამო, მუტაციები შეიძლება ფართოდ იყოს გავრცელებული პოპულაციებში. ორგანიზმების უმეტესობა ჰეტეროზიგოტურია მრავალი გენის მიმართ. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ სქესობრივი გამრავლების შედეგად, ჰომოზიგოტური ორგანიზმები მუდმივად გამრავლდებიან შთამომავლებს შორის და ჰეტეროზიგოტების პროპორცია სტაბილურად უნდა შემცირდეს. თუმცა ეს არ ხდება. ფაქტია, რომ უმეტეს შემთხვევაში ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმები უკეთესად ადაპტირდებიან, ვიდრე ჰომოზიგოტები.
მოდით დავუბრუნდეთ არყის პეპლის მაგალითს. როგორც ჩანს, ღია ფერის პეპლები, ჰომოზიგოტური რეცესიული ალელისთვის (aa), რომლებიც ცხოვრობენ ტყეში მუქი არყის ღეროებით, მტრებმა სწრაფად უნდა გაანადგურონ და ამ ცხოვრების პირობებში ერთადერთი ფორმა უნდა იყოს მუქი ფერის პეპლები, ჰომოზიგოტური. დომინანტური ალელისთვის (AD). მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში სამხრეთ ინგლისის ჭვარტლიანი არყის ტყეებში მუდმივად გვხვდება არყის მსუბუქი პეპლები. აღმოჩნდა, რომ დომინანტური ალელისთვის ჰომოზიგოტური ქიაყელები არ შლიან არყის ფოთლებს, რომლებიც დაფარულია ჭვარტლითა და ჭვარტლით, ხოლო ჰეტეროზიგოტური ქიაყელები ბევრად უკეთ იზრდებიან ამ საკვებზე. აქედან გამომდინარე, ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმების უფრო დიდი ბიოქიმიური მოქნილობა იწვევს მათ უკეთეს გადარჩენას და სელექციურ მოქმედებას ჰეტეროზიგოტების სასარგებლოდ.
ამრიგად, მიუხედავად იმისა, რომ მუტაციების უმეტესობა ამ სპეციფიკურ პირობებში საზიანოა და ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში, მუტაციები ამცირებენ ინდივიდების სიცოცხლისუნარიანობას, ისინი შენარჩუნებულია პოპულაციაში ჰეტეროზიგოტების სასარგებლოდ შერჩევის გამო. ევოლუციური გარდაქმნების გასაგებად, მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ერთ გარემოში მავნე მუტაციებმა შეიძლება გაზარდოს სიცოცხლისუნარიანობა სხვა გარემო პირობებში. ზემოაღნიშნული მაგალითების გარდა, შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი. მუტაცია, რომელიც იწვევს მწერებში ფრთების განუვითარებლობას ან სრულ არარსებობას, რა თქმა უნდა საზიანოა ნორმალურ პირობებში და უფრთო პიროვნებები სწრაფად იცვლება ნორმალურით. მაგრამ ოკეანის კუნძულებზე და მთის უღელტეხილებზე, სადაც ძლიერი ქარი უბერავს, ასეთ მწერებს აქვთ უპირატესობა ნორმალურად განვითარებული ფრთების მქონე პირებთან შედარებით.
ამრიგად, მუტაციის პროცესი არის პოპულაციების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვის წყარო. პოპულაციებში გენეტიკური მრავალფეროვნების მაღალი ხარისხის შენარჩუნებით, ის იძლევა საფუძველს ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებისთვის.
გადახედეთ კითხვებს და დავალებებს
რა პოპულაციურ-გენეტიკურ ნიმუშებს აძლევდა რუსმა ბიოლოგმა ს.ს. ჩეტვერიკოვი?
როგორია ერთი კონკრეტული გენის მუტაციის სიხშირე ინდივიდების არსებობის ბუნებრივ პირობებში?
რა არის ბუნებრივი პოპულაციების ჰეტეროზიგოტურობის მიზეზი?
რა არის მუტაციების ევოლუციური როლი?
მეტი თემის შესახებ თავი 16. მიკროევოლუცია. 141. მუტაციების ევოლუციური როლი:
- ევოლუციური განვითარების პროგრამა უნივერსალურ გონებას აქვს ევოლუციური განვითარების პროგრამა, რომელიც ჩვენს გონებაშია ჩადებული ქვეცნობიერის დონეზე.
ყურადღება!!! ეს მასალა გადახედულია, დამატებულია და ჩართულია წიგნში „შექმნა თუ ევოლუცია? რამდენი წლისაა დედამიწა? წასაკითხად გადადით გვერდზე -->
გააცნობიერეს მტკიცებულებების ნაკლებობა და არგუმენტები სახეობათაშორისი ევოლუციის წინააღმდეგ, ნეოდარვინისტებმა წამოაყენეს ახალი თეორია - „ბუნებრივი გადარჩევა პლუს მუტაცია“. ანუ, ევოლუციური ცვლილებების წყარო, მათი აზრით, არის შემთხვევითი მუტაციები, რის შედეგადაც არასიცოცხლისუნარიანი ინდივიდები ნადგურდებიან ბუნებრივი გადარჩევის მექანიზმით, ხოლო წარმატებულები ცხოვრობენ და წინ მიიწევენ. და ასე ხდება ევოლუცია. თუმცა, ეს თეორია სრულიად მცდარია. რადგან მუტაცია, ისევე როგორც ბუნებრივი გადარჩევა, არ უწყობს ხელს სახეობებსშორის ევოლუციას.
მუტაცია არის უკვე არსებული დნმ-ის განადგურება, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს რადიაციის ან სხვა გარეგანი ზემოქმედებით. მუტაციები ცვლის ნუკლეოტიდების მდებარეობას, რომლებიც ქმნიან დნმ-ის მოლეკულას, რაც იწვევს უარყოფით შედეგებს. არ არსებობს არც ერთი დადასტურებული შემთხვევა, როდესაც მუტაციას რაიმე ორგანიზმის გაუმჯობესებით დადებითი როლი ეთამაშა. მას შეუძლია გამოიწვიოს მხოლოდ პათოლოგიური მოვლენები, მაგალითად, ფეხის ზრდა ზურგიდან ან ყურის ზრდა მუცლიდან. ნებისმიერი მუტანტი ყოველთვის კარგავს რაღაცას, რაც აუცილებელია შემდგომი სრულფასოვანი ცხოვრებისა და განვითარებისთვის. მუტაციის შედეგად დნმ-ის მოლეკულაში ახალი ინფორმაციის დამატება შეუძლებელია. ამრიგად, მუტაციები ვერ ახერხებენ უჯრედის გენეტიკურ შინაარსში რაიმე ახლის შეტანას, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ არსებითადაც კი არ შეუძლიათ „ვერტიკალური“ ევოლუციის დასაბამი. ანუ, მუტაციით არ წარმოიქმნება ახალი გვარი - პეპელა ვოსპისგან. ლაბორატორიაში კონტროლის ქვეშაც კი შეუძლებელია ახალი, უკეთესი ქმნილების შექმნა მუტაციის დახმარებით. სამოცი წლის განმავლობაში გენეტიკოსები მთელს მსოფლიოში ცვლიდნენ ბუზების გენებს ევოლუციის თეორიის დასამტკიცებლად. მაგრამ ახალი სახეობა ჯერ არ არის გამოყვანილი და არც ერთი უფრო სიცოცხლისუნარიანი ინდივიდი. ბუზები, რომლებიც მუტაციას განიცდიდნენ, ან მაშინვე დაიღუპნენ, დასახიჩრდნენ ან სტერილურები გახდნენ.
მუტაციის როლი ევოლუციაში. ᲑᲣᲜᲔᲑᲠᲘᲕᲘ ᲒᲐᲓᲐᲠᲩᲔᲕᲐ
რადიოკარბონის მეთოდი არასწორია
დედამიწის მაგნიტური ველი სუსტდება
"პირსირებული" ფენები
ნიადაგის ეროზია საწყის დონეზე
მთვარე 10000 წელზე ნაკლები ასაკისაა
მოსახლეობის ზრდა შეესაბამება დედამიწის ბიბლიურ ხანას
მთვარე დედამიწასთან ახლოს
ყინულის რგოლები წლებს არ აჩვენებს
მარჯნის რიფი 5000 წელზე ნაკლები ხნის განმავლობაში იზრდება
დინოზავრები სანდო მოწმეები არიან
ყველა ადამიანი ერთი წყვილის შთამომავალია
ცივილიზაციები და მწერლობა 5000 წელზე ნაკლები ხნისაა
დედამიწის ფენებს არ აქვთ საკუთარი დათარიღება. გეოლოგიური ფენები. გეოლოგიური მასშტაბი
მეცნიერული მტკიცებულებების ნაკლებობა. კენტ ჰოვინდ
ცოცხალი ორგანიზმების პოპულაციაში გენეტიკური პროცესების შესწავლის წყალობით, ევოლუციურმა თეორიამ მიიღო ახალი იმპულსი და შემდგომი განვითარება. პოპულაციის გენეტიკაში დიდი წვლილი შეიტანა რუსმა მეცნიერმა ს.ჩეტვერიკოვმა. მან ყურადღება გაამახვილა ბუნებრივი პოპულაციების რეცესიული მუტაციებით გაჯერებაზე, აგრეთვე პოპულაციებში გენების სიხშირის რყევებზე, გარემო ფაქტორების მოქმედებიდან გამომდინარე და დაასაბუთა პოზიცია, რომ ეს ორი ფენომენი არის ევოლუციური პროცესების გაგების გასაღები.
მართლაც, მუტაციის პროცესი მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მუდმივად მოქმედი წყაროა. გენები მუტაციას განიცდიან გარკვეული სიხშირით. დადგენილია, რომ საშუალოდ 10 ათასი - 1 მილიონი გამეტიდან ერთი გამეტი ატარებს ახლად წარმოქმნილ მუტაციას კონკრეტულ ლოკუსზე. ვინაიდან ბევრი გამეტი მუტაციას ერთდროულად განიცდის, გამეტების 10-15% ატარებს გარკვეულ მუტაციურ ალელს. აქედან გამომდინარე, ბუნებრივი პოპულაციები გაჯერებულია მუტაციების მრავალფეროვნებით. კომბინაციური ცვალებადობის გამო, მუტაციები შეიძლება ფართოდ იყოს გავრცელებული პოპულაციებში. ორგანიზმების უმეტესობა ჰეტეროზიგოტურია მრავალი გენის მიმართ. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ სქესობრივი გამრავლების შედეგად, ჰომოზიგოტური ორგანიზმები მუდმივად გამოირჩევიან შთამომავლებს შორის და ჰეტეროზიგოტების პროპორცია სტაბილურად უნდა შემცირდეს. თუმცა ეს არ ხდება. ფაქტია, რომ უმეტეს შემთხვევაში ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმები უკეთესად ადაპტირდებიან, ვიდრე ჰომოზიგოტები.
პეპელას, არყის თითების მაგალითში, როგორც ჩანს, ღია ფერის პეპლები, ჰომოზიგოტური რეცესიული ალელისთვის (aa), რომლებიც ცხოვრობენ ტყეში მუქი არყის ღეროებით, სწრაფად უნდა გაანადგურონ მტრები და მუქი ფერის პეპლები ჰომოზიგოტური. დომინანტური ალელი უნდა გახდეს ერთადერთი ფორმა ამ ჰაბიტატის პირობებში (AA). მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში სამხრეთ ინგლისის ჭვარტლიანი არყის ტყეებში გამუდმებით გვხვდება არყის მსუბუქი პეპლები. აღმოჩნდა, რომ დომინანტური ალელისთვის ჰომოზიგოტური ქიაყელები არ შლიან არყის ფოთლებს, რომლებიც დაფარულია ჭვარტლითა და ჭვარტლით, ხოლო ჰეტეროზიგოტური ქიაყელები ბევრად უკეთ იზრდებიან ამ საკვებზე. აქედან გამომდინარე, ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმების უფრო დიდი ბიოქიმიური მოქნილობა იწვევს მათ უკეთეს გადარჩენას და სელექციურ მოქმედებას ჰეტეროზიგოტების სასარგებლოდ.
ამრიგად, მიუხედავად იმისა, რომ მუტაციების უმეტესობა ამ სპეციფიკურ პირობებში საზიანოა და ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში, მუტაციები ამცირებენ ინდივიდების სიცოცხლისუნარიანობას, ისინი შენარჩუნებულია პოპულაციაში ჰეტეროზიგოტების სასარგებლოდ შერჩევის გამო.
ევოლუციური გარდაქმნების გასაგებად, მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ერთ გარემოში მავნე მუტაციებმა შეიძლება გაზარდოს სიცოცხლისუნარიანობა სხვა გარემო პირობებში. ზემოაღნიშნული მაგალითების გარდა, შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი. მუტაცია, რომელიც იწვევს მწერებში ფრთების განუვითარებლობას ან სრულ არარსებობას, რა თქმა უნდა საზიანოა ნორმალურ პირობებში და უფრთო პიროვნებები სწრაფად იცვლება ნორმალურით. მაგრამ ოკეანეში და მთის უღელტეხილებზე, სადაც ძლიერი ქარი უბერავს, ასეთ მწერებს აქვთ უპირატესობა ნორმალურად განვითარებული ფრთების მქონე პირებზე.
ამრიგად, მუტაციის პროცესი არის პოპულაციების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვის წყარო. პოპულაციებში გენეტიკური მრავალფეროვნების მაღალი ხარისხის შენარჩუნებით, ის იძლევა საფუძველს ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებისთვის.
გენეტიკური პროცესები პოპულაციაში
ერთი და იმავე სახეობის სხვადასხვა პოპულაციაში მუტაციური გენების სიხშირე არ არის იგივე. პრაქტიკულად არ არსებობს ორი პოპულაცია მუტაციური თვისებების გაჩენის სრულყოფილი სიხშირით. ეს განსხვავებები შეიძლება გამოწვეული იყოს იმით, რომ მოსახლეობა ცხოვრობს არათანაბარ გარემო პირობებში. პოპულაციებში გენების სიხშირის მიმართული ცვლილება გამოწვეულია ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებით. მაგრამ მეზობელი პოპულაციებიც კი შეიძლება განსხვავდებოდეს ერთმანეთისგან ისე, როგორც შორს მდებარე მოსახლეობა. ეს აიხსნება იმით, რომ პოპულაციებში მთელი რიგი პროცესები იწვევს გენების სიხშირის, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მათი გენეტიკური სტრუქტურის არამიმართულ შემთხვევით ცვლილებას.
მაგალითად, ცხოველების ან მცენარეების მიგრაციის დროს, თავდაპირველი პოპულაციის უმნიშვნელო ნაწილი ჩნდება ახალ ჰაბიტატში. ახლად ჩამოყალიბებული პოპულაციის გენოფონდი აუცილებლად ნაკლებია მშობელი პოპულაციის გენოფონდზე და მასში გენების სიხშირე მნიშვნელოვნად განსხვავდება საწყისი პოპულაციის გენების სიხშირისგან. გენები, რომლებიც აქამდე იშვიათი იყო, სწრაფად ვრცელდება ახალ პოპულაციაში სქესობრივი გამრავლების გზით. ამავდროულად, ფართოდ გავრცელებული გენები შეიძლება არ იყოს, თუ ისინი არ იყვნენ ახალი პოპულაციის დამფუძნებლების გენოტიპში.
Სხვა მაგალითი. სტიქიური უბედურებები - ტყის ან სტეპის ხანძარი, წყალდიდობა და ა.შ. - გამოიწვიოს ცოცხალი ორგანიზმების მასიური, გარდაუვალი სიკვდილი, განსაკუთრებით არააქტიური ფორმები: მცენარეები, სოკოები, მოლუსკები, ამფიბიები და ა.შ. ადამიანები, რომლებიც სიკვდილს გადაურჩნენ, ცოცხლები რჩებიან სუფთა შემთხვევითობის გამო. კატასტროფას გადარჩენილ მოსახლეობაში რიცხოვნობის კლებაა. ამ შემთხვევაში, ალელის სიხშირეები იქნება განსხვავებული, ვიდრე თავდაპირველი პოპულაცია. რიცხვების შემცირების შემდეგ იწყება მასობრივი რეპროდუქცია, რომლის დასაწყისს იძლევა დარჩენილი, არა მრავალრიცხოვანი ჯგუფი. ამ ჯგუფის გენეტიკური შემადგენლობა განსაზღვრავს მთელი მოსახლეობის გენეტიკურ სტრუქტურას მისი აყვავების პერიოდში. ამ შემთხვევაში, ზოგიერთი მუტაცია შეიძლება მთლიანად გაქრეს, ხოლო სხვების კონცენტრაცია შეიძლება შემთხვევით მკვეთრად გაიზარდოს.
ბიოცენოზის დროს ხშირად შეინიშნება პოპულაციების რაოდენობის პერიოდული რყევები, რომლებიც დაკავშირებულია ისეთ ურთიერთობებთან, როგორიცაა „მტაცებელი - მტაცებელი“. მტაცებლების მტაცებელი ნივთების გამრავლება საკვები რესურსების გაზრდის საფუძველზე, თავის მხრივ, იწვევს მტაცებლების გამრავლების გაზრდას. მტაცებლების რაოდენობის ზრდა იწვევს მათი მსხვერპლის მასობრივ განადგურებას. საკვები რესურსების ნაკლებობა იწვევს მტაცებლების რაოდენობის შემცირებას და მტაცებლის პოპულაციის ზომის აღდგენას. მოსახლეობის ამ რყევებს პოპულაციის ტალღები ეწოდება. ისინი ცვლიან გენების სიხშირეს პოპულაციებში, რაც არის მათი ევოლუციური მნიშვნელობა.
მათ შორის გენების გაცვლის შეზღუდვა ასევე იწვევს პოპულაციებში გენების სიხშირის ცვლილებას, სივრცითი იზოლაციის გამო. მდინარეები ემსახურებიან როგორც ბარიერს ხმელეთის სახეობებისთვის, მთები და სიმაღლეები იზოლირებენ დაბლობ მოსახლეობას. თითოეულ იზოლირებულ პოპულაციას აქვს სპეციფიკური მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია ცხოვრების პირობებთან. იზოლაციის მნიშვნელოვანი შედეგია მჭიდროდ დაკავშირებული გადაკვეთა - შეჯვარება. შეჯვარების გამო პოპულაციაში გავრცელებული რეცესიული ალელები ჩნდება ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში, რაც ამცირებს ორგანიზმების სიცოცხლისუნარიანობას. ადამიანთა პოპულაციებში, იზოლატები მაღალი ხარისხის შეჯვარებით გვხვდება მთიან რაიონებში და კუნძულებზე. თავისი მნიშვნელობა შეინარჩუნა აგრეთვე მოსახლეობის გარკვეული ჯგუფების იზოლაციამ კასტური, რელიგიური, რასობრივი და სხვა მიზეზების გამო.
იზოლაციის სხვადასხვა ფორმების ევოლუციური მნიშვნელობა ის არის, რომ ის აგრძელებს და აძლიერებს გენეტიკურ განსხვავებებს პოპულაციებს შორის, და რომ პოპულაციის ან სახეობის დაყოფილი ნაწილები ექვემდებარება არათანაბარი შერჩევის ზეწოლას.
ამრიგად, სხვადასხვა გარემო ფაქტორებით გამოწვეული გენების სიხშირის ცვლილებები ემსახურება პოპულაციებს შორის განსხვავებების გაჩენის საფუძველს და შემდგომში განსაზღვრავს მათ ტრანსფორმაციას ახალ სახეობებად. ამიტომ პოპულაციების ცვლილებებს ბუნებრივი გადარჩევის პროცესში ეწოდება მიკროევოლუცია.
ტესტის კითხვები
1. ს.ჩეტვერიკოვის ნაშრომი პოპულაციის გენეტიკის დარგში.
2. მუტაციების ევოლუციური როლი.
3. პოპულაციების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვის წყაროა მუტაციის პროცესი.
4. გენების სიხშირის ცვლილება პოპულაციაში.
5. რა არის მიკროევოლუცია?
მუტაცია არის გენოტიპის მუდმივი ცვლილება, რომელიც ხდება გარე და შიდა ფაქტორების გავლენის გამო. ტერმინის წინაპარი ჰოლანდიელი ბოტანიკოსი და გენეტიკოსი ჰუგო დე ვრია. პროცესს, რომლის დროსაც ხდება მუტაციები, ეწოდება მუტაგენეზი. დღევანდელ სტატიაში შევეხებით მუტაციის თემას და ვისაუბრებთ მუტაციის როლზე ევოლუციურ პროცესში.
ფენომენის მიზეზები
მას ახასიათებს ორი თვისება - სპონტანურობა და ინდუქციური. გარეგნობა ხასიათდება სპონტანურობით და ჩნდება ორგანიზმის განვითარების ნებისმიერ ეტაპზე. რაც შეეხება გარემოს, ის ბუნებრივი უნდა იყოს.
მუტაციის გამოწვეული ტიპი არის გენომის მემკვიდრეობითი ცვლილება, რომელიც ხდება სხვადასხვა მუტაგენების ზემოქმედების გამო. ორგანიზმები მოთავსებულია ან ხელოვნურად შექმნილ (ექსპერიმენტულ) ან არახელსაყრელ გარემო პირობებში.
ცოცხალი უჯრედები მუტაგენეზს მათთვის ბუნებრივ პროცესად აღიქვამენ. მუტაციაზე პასუხისმგებელი ძირითადი პროცესებია: რეპლიკაცია და დნმ-ის შეკეთების დარღვევა, ტრანსკრიპციის პროცესი და გენეტიკური რეკომბინაცია.
მუტაგენეზი და მისი მოდელები
სპეციალური სამეცნიერო მიდგომები გვეხმარება მუტაციების გაჩენის ბუნებისა და მექანიზმების ახსნასა და გაგებაში. პოლიმერაზული ცვლილებები ემყარება მუტაციების პირდაპირ და უნიკალურ დამოკიდებულების თეორიას დნმ-ის პოლიმერის შეცდომებზე. ორი ცნობილი ბიოლოგის მიერ შემოთავაზებულ მუტაგენეზის ტატუირების მოდელებში, პირველად გაჩნდა იდეა, რომ მუტაციების ძირითადი ფენა მდგომარეობს დნმ-ის ბაზების განლაგების შესაძლებლობაში ტატუირების სხვადასხვა ფორმებში.
მუტაციების ადრეული კლასიფიკაცია
გენეტიკოსმა მელერმა შექმნა მუტაციების კლასიფიკაცია გენების ფუნქციონირების ცვლილებების ტიპებზე დაყრდნობით. შედეგად, შემდეგი ტიპები გამოჩნდა:
- ამორფული. მუტაციის დროს გენი კარგავს თითქმის ყველა ფუნქციას. მუტაციის მაგალითია დროზოფილის ცვლილება.
- ჰიპომორფული. შეცვლილი ალელები აგრძელებენ მოქმედებას იმავე სცენარის მიხედვით, როგორც ველური. ცილოვანი პროდუქტის სინთეზი უფრო მცირე რაოდენობით ხდება.
- ანტიმორფული. მუტანტის თვისების ცვლილება. მუტაციის მაგალითებია სიმინდის ზოგიერთი მარცვალი - ისინი იასამნისფერის ნაცვლად იასამნისფერი ხდება.
- ნეომორფული.
მუტაციების გვიანი კლასიფიკაცია
თანამედროვე სამეცნიერო საცნობარო წიგნებში ნახსენებია ფორმალური კლასიფიკაცია, რომელიც ეფუძნება სხვადასხვა სტრუქტურაში მიმდინარე ცვლილებებს. ამ დაყოფის საფუძველზე განასხვავებენ შემდეგ მუტაციებს:
- გენომური.
- ქრომოსომული.
- გენეტიკური.
ქრომოსომებში ცვლილებები ასოცირდება გენომურ მუტაციებთან, რომელთა საერთო რაოდენობა არ შეესაბამება ჰალოგენების კომპლექტს.
ქრომოსომულ მუტაციებს მიეკუთვნება ცალკეული ქრომოსომების დიდი რაოდენობით გადაწყობა. ამ შემთხვევაში გენეტიკური მასალა კარგავს გარკვეულ ნაწილს ან პირიქით, აორმაგებს.
რაც შეეხება გენის მუტაციას, ის მხოლოდ ოდნავ ცვლის გენის დნმ-ის სტრუქტურას, სხვა სახეობებისგან განსხვავებით, მაგრამ მისი გაჩენა ბევრად უფრო ხშირად ხდება.
გენის სახეობაში გამოიყოფა კიდევ ერთი ქვესახეობა, რომელსაც ეწოდება წერტილის მუტაცია. ის ცვლის ერთ აზოტოვან ფუძეს მეორეთი.
ისეც ხდება, რომ მუტაციების მავნეობა თანდათანობით იცვლება სარგებლიანობით. ასეთი ცვლილებების იმპულსი არის ორგანიზმების არსებობის მუდმივად ცვალებადი პირობები. მაშ რა როლს ასრულებენ მუტაციები?
მაგალითისთვის ავიღოთ ბუნებრივი გადარჩევა, ცნობილი ევოლუციური პროცესი, რომელიც დიდწილად დამოკიდებულია ცვალებადობაზე. განვიხილოთ მუტაციის ევოლუციური როლი მელანისტური მუტანტების (მუქი ფერის მქონე პირების) მაგალითის გამოყენებით, რომლებიც აღმოაჩინეს მე-14 საუკუნის ინგლისელმა მეცნიერებმა არყის თითების შესწავლისას. გარდა პეპლებისა, რომლებიც ჩვეულებრივ ღია ფერებში იყო შეღებილი, სხვა პიროვნებები აღმოაჩინეს, რომელთა ფერი გაცილებით მუქი იყო. ასეთი ძლიერი განსხვავების მიზეზი მუტაციური გენი იყო.
ფაქტია, რომ ასეთი პეპლების ჩვეულებრივი ჰაბიტატი ხეებია, რომელთა ტოტებზეც უხვად იზრდება ლიქენი. ადრეულ წლებში გაბატონებულმა ინდუსტრიულმა რევოლუციამ, ატმოსფერული ფენების ძლიერ დაბინძურებასთან ერთად, ლიქენების სიკვდილი გამოიწვია. ოდესღაც მსუბუქ ტოტებზე გაჩნდა ჭვარტლი, რომელიც ხელს უშლიდა ბუნებრივ შენიღბვას, ყოველივე ამან განაპირობა ის, რომ ინდივიდები, რომელთა ჰაბიტატი იყო ინდუსტრიული რაიონები, ცვლიდნენ მორფის ფერს ღიადან მუქიში. მუტაციის ეს ევოლუციური როლი ბევრ პეპელას გადარჩენაში დაეხმარა, ხოლო მათი არც თუ ისე წარმატებული სამართლიანი ნათესავები მტაცებელი ფრინველების თავდასხმის მსხვერპლნი გახდნენ.
მსგავსი ცვლილებები ხდება მრავალფეროვან სახეობებში მთელს მსოფლიოში. ასეთი სასარგებლო თვისებების გაჩენა, რომლებიც საფუძვლად უდევს მუტაციის ევოლუციური როლს, იწვევს იმ ფაქტს, რომ ბუნებრივი გადარჩევა ცოცხალ ორგანიზმებს შორის ახალ ქვესახეობებსა და სახეობებს წარმოშობს. მუტაცია ყოველთვის ხდება, რადგან ეს ჩვენი გენების ბუნებრივი უნარია.
მეტი ინფორმაცია მუტაციის შესახებ შეგიძლიათ იხილოთ ბიოლოგიის სახელმძღვანელოებში და სპეციალიზებულ სამეცნიერო ლიტერატურაში.
1. დაასრულეთ წინადადება.
პოპულაციაში გენეტიკური პროცესების შესწავლის პრიორიტეტი გამოჩენილ რუს მეცნიერს ეკუთვნის S. S. ჩეტვერტიკოვი.
2. უპასუხეთ რა არის მუტაციების ევოლუციური როლი.
მუტაციის პროცესი არის პოპულაციების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვის წყარო. პოპულაციებში გენეტიკური მრავალფეროვნების მაღალი ხარისხის შენარჩუნებით, ის იძლევა საფუძველს ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებისთვის.
3. ბუნებრივ პოპულაციებზე დაკვირვება აჩვენებს, რომ ორგანიზმების უმეტესობა ჰეტეროზიგოტურია მრავალი გენის მიმართ. მიეცით ახსნა ამ ფენომენისთვის.
ორგანიზმების უმეტესობა ჰეტეროზიგოტურია მრავალი გენის მიმართ, ანუ მათ უჯრედებში დაწყვილებული ქრომოსომა ატარებს ერთი და იგივე გენის სხვადასხვა ფორმებს. ყველაზე ხშირად, ასეთი ორგანიზმები უკეთესად ეგუებიან გარემოს, ვიდრე ჰომოზიგოტები.
4. განმარტეთ ერთი და იმავე სახეობის პოპულაციების გენეტიკურ სტრუქტურაში განსხვავებების მიზეზი(ები).
პოპულაციებს შორის გენეტიკური განსხვავებები არსებობს, რადგან ისინი ხშირად ცხოვრობენ სხვადასხვა ჰაბიტატებში. გენების სიხშირის მიმართული ცვლილება გამოწვეულია ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებით. გარდა ამისა, მაშინაც კი, თუ პოპულაციები ერთმანეთთან ახლოს მდებარეობენ, პოპულაციებში ხდება პროცესები, რომლებიც იწვევს გენების სიხშირის, ანუ გენეტიკური სტრუქტურის არამიმართულ, შემთხვევით ცვლილებას.
5. მიეცით პოპულაციის (სახეობის) გენოფონდის განმარტება.
პოპულაციის გენოფონდიარის პოპულაციის ყველა გენის მთლიანობა.
6. დაწერეთ რა არის მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვი და რა არის მისი ბიოლოგიური მნიშვნელობა.
მემკვიდრეობითი ცვალებადობის რეზერვიარის მუტაციის პროცესი.
მისი ბიოლოგიური მნიშვნელობა- მუტაციები ქმნის საფუძველს პოპულაციების გენეტიკურ მრავალფეროვნებას, რომელიც შემდგომში ახალ სახეობებს ქმნის. ანუ მუტაციებმა შეიძლება გამოიწვიოს სახეობებამდე.
7. გააფართოვეთ განცხადების მნიშვნელობა: „ზოგიერთ მავნე მუტაციას აქვს დადებითი ევოლუციური მნიშვნელობა“. მიეცი მაგალითი.
ზოგიერთ უჩვეულო პირობებში, მუტაციები ხელს უწყობს გადარჩენას და უპირატესობას ანიჭებს სხვა ინდივიდებზე. მაგალითად, მწერების ზოგიერთ სახეობაში შეინიშნება მუტაცია, რომლის დროსაც ფრთები არ ვითარდება. ნორმალურ პირობებში ეს საზიანოა, მაგრამ კუნძულებზე და მთის უღელტეხილებზე, სადაც ძლიერი ქარი უბერავს, ფრთების არარსებობა მწერებს ნორმალურად არსებობის საშუალებას აძლევს.
8. ქვემოთ მოცემული ვარიანტებიდან აირჩიეთ კითხვაზე სწორი პასუხი და ხაზი გაუსვით მას.
ჩამოთვლილთაგან რომელი (რომელია) ფაქტორ-მიმწოდებელი (ფაქტორები-მიმწოდებლები) პოპულაციის გენეტიკური ჰეტეროგენურობის?
პასუხი: იზოლაცია, მუტაციის პროცესი, ბუნებრივი გადარჩევა, მოსახლეობის ტალღები, მიგრაცია.
9. დაასრულეთ წინადადება.
ევოლუციური ფაქტორი, რომელიც აძლიერებს და აძლიერებს გენეტიკურ განსხვავებებს პოპულაციებს შორის, არის იზოლაცია.
