Variabilität in der Biologie ist ... Arten der Variabilität

Variation in der Biologie ist die Entstehung individueller Unterschiede zwischen Individuen derselben Art. Aufgrund der Variabilität wird die Population heterogen und die Art hat eine bessere Chance, sich an sich ändernde Umweltbedingungen anzupassen.

In einer Wissenschaft wie der Biologie gehen Vererbung und Variabilität Hand in Hand. Es gibt zwei Arten von Variabilität:

Nicht erblich (Modifikation, phänotypisch).
erblich (mutationsbedingt, genotypisch).

Nicht erbliche Variabilität

Modifikationsvariabilität in der Biologie ist die Fähigkeit eines einzelnen lebenden Organismus (Phänotyp), sich an Umweltfaktoren innerhalb seines Genotyps anzupassen. Aufgrund dieser Eigenschaft passen sich Individuen an Veränderungen des Klimas und anderer Existenzbedingungen an. ist das Herzstück der Anpassungsprozesse, die in jedem Organismus vorkommen. Bei ausgezüchteten Tieren steigt also bei verbesserten Haltungsbedingungen die Produktivität: Milchleistung, Eierproduktion usw. Und Tiere, die in bergige Gebiete gebracht werden, wachsen klein und mit einer gut entwickelten Unterwolle auf. Auch Veränderungen der Umweltfaktoren führen zu Variabilität. Beispiele für diesen Vorgang sind im Alltag leicht zu finden: Die menschliche Haut verdunkelt sich unter dem Einfluss von ultravioletten Strahlen, Muskeln entwickeln sich durch körperliche Anstrengung, Pflanzen, die im Schatten und im Licht wachsen, haben unterschiedliche Blattformen, Hasen verändern ihre Fellfarbe im Winter und Sommer.

Die folgenden Eigenschaften sind charakteristisch für die nicht-erbliche Variabilität:

Gruppencharakter der Änderungen;
nicht von Nachkommen vererbt;
Änderung eines Merkmals innerhalb des Genotyps;
das Verhältnis des Änderungsgrades zur Intensität der Einwirkung eines externen Faktors.

Erbliche Variabilität

Erbliche oder genotypische Variation in der Biologie ist der Prozess, durch den sich das Genom eines Organismus verändert. Dank ihr erwirbt das Individuum Zeichen, die für ihre Art bisher ungewöhnlich waren. Nach Darwin ist die genotypische Variation der Hauptantrieb der Evolution. Es gibt folgende Arten der erblichen Variabilität:

Mutation;
kombinativ.

Es entsteht durch Genaustausch während der sexuellen Fortpflanzung. Gleichzeitig werden die Eigenschaften der Eltern über mehrere Generationen unterschiedlich kombiniert, was die Vielfalt der Organismen in der Population erhöht. Die kombinatorische Veränderlichkeit gehorcht den Mendelschen Vererbungsregeln.

Ein Beispiel für eine solche Variabilität ist Inzucht und Auszucht (engen verwandte und nicht verwandte Kreuzungen). Wenn die Merkmale eines einzelnen Erzeugers in der Tierrasse festgelegt werden sollen, wird eng verwandte Kreuzungen verwendet. Dadurch wird der Nachwuchs einheitlicher und verstärkt die Qualitäten des Liniengründers. Inzucht führt zur Expression rezessiver Gene und kann zur Degeneration der Linie führen. Um die Lebensfähigkeit der Nachkommen zu erhöhen, wird Auszucht verwendet - nicht verwandte Kreuzung. Gleichzeitig steigt die Heterozygotie der Nachkommen und die Diversität innerhalb der Population und damit die Resistenz der Individuen gegenüber negativen Umwelteinflüssen.

Mutationen wiederum werden unterteilt in:

genomisch;
chromosomal;
Gen;
zytoplasmatisch.

Veränderungen, die Keimzellen betreffen, werden vererbt. Mutationen können auf Nachkommen übertragen werden, wenn sich das Individuum vegetativ fortpflanzt (Pflanzen, Pilze). Mutationen können nützlich, neutral oder schädlich sein.

Genomische Mutationen

Variabilität in der Biologie durch genomische Mutationen kann zwei Arten haben:

Polyploidie - Die Mutation ist bei Pflanzen üblich. Es wird durch eine mehrfache Zunahme der Gesamtzahl der Chromosomen im Kern verursacht, die bei der Verletzung ihrer Divergenz zu den Polen der Zelle während der Teilung gebildet werden. Polyploide Hybriden sind in der Landwirtschaft weit verbreitet - im Pflanzenbau gibt es mehr als 500 Polyploide (Zwiebeln, Buchweizen, Zuckerrüben, Radieschen, Minze, Weintrauben und andere).
Aneuploidie ist eine Zunahme oder Abnahme der Chromosomenzahl in einzelnen Paaren. Diese Art der Mutation zeichnet sich durch eine geringe Lebensfähigkeit des Individuums aus. Eine beim Menschen weit verbreitete Mutation – eine im 21. Paar – verursacht das Down-Syndrom.

Chromosomale Mutationen

Variabilität in der Biologie entsteht durch die Veränderung der Struktur der Chromosomen selbst: Verlust der Endregion, Wiederholung eines Gensatzes, Rotation eines einzelnen Fragments, Übertragung eines Chromosomenabschnitts an eine andere Stelle oder auf ein anderes Chromosom. Solche Mutationen werden oft durch Strahlung und chemische Verschmutzung der Umwelt verursacht.

Genmutationen

Ein erheblicher Teil solcher Mutationen manifestiert sich nicht äußerlich, da es sich um ein rezessives Merkmal handelt. Genmutationen werden durch eine Veränderung der Sequenz von Nukleotiden – einzelnen Genen – verursacht und führen zum Auftreten von Proteinmolekülen mit neuen Eigenschaften.

Genmutationen beim Menschen verursachen die Manifestation einiger Erbkrankheiten - Sichelzellenanämie, Hämophilie.

Zytoplasmatische Mutationen

Zytoplasmatische Mutationen sind mit Veränderungen in den Strukturen des Zytoplasmas der Zelle verbunden, das DNA-Moleküle enthält. Dies sind Mitochondrien und Plastiden. Solche Mutationen werden über die mütterliche Linie übertragen, da die Zygote das gesamte Zytoplasma aus der mütterlichen Eizelle erhält. Ein Beispiel für eine zytoplasmatische Mutation, die Variabilität in der Biologie verursacht hat, ist die Federung von Pflanzen, die durch Veränderungen in Chloroplasten verursacht wird.

Alle Mutationen haben folgende Eigenschaften:

Sie erscheinen plötzlich.
Sie werden vererbt.
Sie haben keine Richtung. Sowohl eine unbedeutende Stelle als auch ein Vitalzeichen können eine Mutation erfahren.
Sie entstehen in einzelnen Individuen, dh sie sind individuell.
Mutationen können in ihrer Manifestation rezessiv oder dominant sein.
Dieselbe Mutation kann wiederholt werden.

Jede Mutation wird durch eine bestimmte Ursache verursacht. In den meisten Fällen kann dies nicht genau festgestellt werden. Um Mutationen zu erhalten, wird unter experimentellen Bedingungen ein gerichteter Faktor der äußeren Umgebung verwendet - Strahlenbelastung und dergleichen.