Փոփոխականությունը կենսաբանության մեջ կոչվում է ոչ այլ ինչ, քան օրգանիզմների հատկություններ ձեռք բերելու նոր հատկանիշներ, որոնք կտարբերվեն իրենց նախնիներից, ինչպես նաև ծնողական օրգանիզմների առանձին վիճակներ՝ համեմատած ժառանգների հետ առանձին օրգանիզմի զարգացման ժամանակաշրջանում: Նույն տեսակի ներկայացուցիչների գծերի բազմազանությունը կոչվում է նաև փոփոխականություն:
Փոփոխականության տեսակներ
Տարբերում են փոփոխականության հետևյալ տեսակները՝
- Ոչ ժառանգական և ժառանգական. Այլ կերպ ասած՝ մոդիֆիկացում և գենետիկ։
- Անհատական, որը տարբերվում է առանձին անհատների և խմբի միջև: Վերջինս բաղկացած է անհատների ամբողջ խմբերի միջև փոփոխություններից: Դա կարող է լինել, օրինակ, նույն տեսակի կենդանիների պոպուլյացիաներ։ Պետք է հասկանալ, որ խմբային փոփոխականությունը անհատի ածանցյալ է և նաև կենդանի էակների հատկություն։օրգանիզմները ձեռք են բերում նոր հատկանիշներ։
- Տարբերել ոչ ուղղորդված և ուղղորդված փոփոխականությունը:
- Քանակական և որակական.
Օրգանիզմների նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու հատկության շնորհիվ առաջանում են սկզբունքորեն նոր վիճակներ, որոնք ծառայում են որպես նախապայման՝ որպես ամբողջություն կենսոլորտի հետագա տեսակավորման և էվոլյուցիայի համար: Փոփոխականությունը ուսումնասիրվում է այնպիսի գիտության կողմից, ինչպիսին է գենետիկան: Բայց մինչ գենետիկական առումով փոփոխականության վերլուծությանը անցնելը, եկեք կրկնենք, թե ինչ է կենսաբանական կյանքը որպես երևույթ՝ պատկերն ավելի ամբողջական հասկանալու համար։
Կենդանի օրգանիզմների հատկությունները
Արտաքին միջավայրից եկող նյութերը մտնում են օրգանիզմ՝ ապահովելով այս օրգանիզմի կենսական գործընթացները։ Սնուցման շնորհիվ սնուցիչները և ջուրը մտնում են այս կենսաբանական համակարգ, շնչառությունը ապահովում է թթվածին: Օրգանիզմը վերամշակում է այդ նյութերը, ներծծում դրանց մի մասը, իսկ մի մասը հեռացնում է, այսինքն՝ տեղի է ունենում արտազատման գործընթացը։ Այսպիսով, օրգանիզմի և շրջակա միջավայրի միջև տեղի է ունենում նյութերի փոխանակում։ Սննդի հետ սննդանյութերի ընդունումն ապահովում է աճ և զարգացում, այս բոլոր գործընթացները միասին անհրաժեշտ են օրգանիզմի մի շատ կարևոր հատկություն՝ վերարտադրվելու ունակություն ապահովելու համար։
Շրջակա միջավայրի պայմանների ցանկացած փոփոխություն անմիջապես առաջացնում է օրգանիզմի համապատասխան ռեակցիաները։ Սա օրգանիզմների նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու հատկությունների առկայության ներկայացուցչական ցուցանիշներից է։ Կենդանի օրգանիզմների հիմնական հատկությունները՝ սնուցում, նյութափոխանակություննյութերը, աճը, շնչառությունը, արտազատումը, վերարտադրությունը, զարգացումը, դյուրագրգռությունը կենսաբանական միավորի գոյության գործոններն են։
Կենդանի օրգանիզմների աճը
Աճը կենսաբանության մեջ կոչվում է օրգանիզմի չափի մեծացում նրա զանգվածի մեծացմամբ։ Բույսերը կարող են աճի վիճակում լինել գրեթե ողջ կյանքի ընթացքում։ Այն ուղեկցվում է չափերի մեծացմամբ և նոր վեգետատիվ օրգանների ձևավորմամբ։ Նման աճը կոչվում է անսահմանափակ։
Կենդանիների աճն ուղեկցվում է նաև չափերի մեծացմամբ՝ կենդանու մարմինը կազմող բոլոր օրգանները համամասնորեն մեծանում են։ Բայց նոր օրգաններ չեն ձևավորվում։ Օրգանիզմների նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու հատկությունը թույլ է տալիս բազմաթիվ կենդանիների աճը շարունակել միայն կյանքի որոշակի ժամանակահատվածում, այսինքն՝ սահմանափակվել։ Օրգանիզմները կյանքի ընթացքում ոչ միայն աճում են, այլեւ զարգանում, փոխում են իրենց տեսքը, ձեռք բերում նոր որակներ։ Զարգացում կոչվում է անդառնալի բնական փոփոխություններ, որոնք տեղի են ունենում կենդանի էակների մարմնում նրա սկզբից մինչև կյանքի վերջը։ Բույսերի և կենդանիների զարգացման ընթացքում ի հայտ եկած նոր հատկանիշը վերարտադրվելու կարողությունն է։
Կենդանի օրգանիզմների զարգացում
Զարգացումը, որի ընթացքում ծնված նոր օրգանիզմը նման է չափահաս կենդանուն, կոչվում է ուղիղ։ Այս զարգացումը բնորոշ է ձկների, թռչունների և կաթնասունների մեծ մասի համար: Որոշ կենդանիների մոտ զարգացումը տեղի է ունենում զարմանալի փոխակերպումներով։ Օրինակ՝ թիթեռների մեջ ձվերը դուրս են գալիս թրթուրների՝ թրթուրների մեջ, որոնք որոշ ժամանակ անց ձևավորում են քրիզալիս։ ՎրաՁագուկի փուլը ենթարկվում է բարդ փոխակերպման գործընթացների, և դրանից նոր թիթեռ է առաջանում։ Նման զարգացումը կոչվում է անուղղակի, կամ զարգացում փոխակերպումներով։ Անուղղակի զարգացումը բնորոշ է թիթեռներին, բզեզներին, գորտերին։
Գենետիկայի փոփոխականություն
Գենետիկան ժառանգականության և փոփոխականության օրենքների գիտություն է: Ժառանգականությունը գենետիկայի մեջ կոչվում է բոլոր կենդանի օրգանիզմների ընդհանուր հատկությունը՝ սերունդներին փոխանցելու իրենց նշաններն ու զարգացման առանձնահատկությունները։ Իր հերթին, փոփոխականությունը օրգանիզմների կարողությունն է՝ ձեռք բերելու նոր առանձնահատկություններ և հատկություններ, որոնք տարբերվում են տեսակի ներսում գտնվող անհատների միջև: Դժվար է քննարկել գենետիկական հասկացությունները՝ չիմանալով, թե ինչ է գենը: Հետևաբար, եկեք սովորենք, որ գենը ԴՆԹ-ի մի հատված է, որի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը կրում է բոլոր կոդավորված տեղեկատվությունը, որն անհրաժեշտ է ՌՆԹ-ի և պոլիպեպտիդների հետագա սինթեզի համար: Գենը նաև ժառանգականության տարրական միավորն է։
Ալելները մեկ գենի տարբեր տարբերակներ են: Նրանք առաջանում են մեկը մյուսից վեր՝ մուտացիաների արդյունքում։ Պարունակվում է հոմոլոգ քրոմոսոմների նույն տեղանքում (տարածքներում):
Հոմոզիգոտը կենսաբանական օրգանիզմ է, որն իր բջիջներում հոմոլոգ քրոմոսոմներում պարունակում է տվյալ գենի միայն մեկ տեսակի ալելներ:
Հետերոզիգոտ կարելի է անվանել այն օրգանիզմը, որի բջիջները հոմոլոգ քրոմոսոմներում պարունակում են որոշակի գենի տարբեր ալելներ:
Գենոտիպը գենետիկայի մեջ կոչվում է ընդհանուրգեների մի շարք կենսաբանական օրգանիզմում. Ֆենոտիպն իր հերթին օրգանիզմի այնպիսի հատկությունների ամբողջություն է, որոնք գենոտիպի և արտաքին միջավայրի փոխազդեցության արդյունք են։
Փոփոխականության դերը էվոլյուցիայում
Յուրաքանչյուր կենդանի էակի ֆենոտիպը այս օրգանիզմի գենոտիպի փոխազդեցության հետևանք է արտաքին միջավայրի կողմից ընձեռված պայմանների հետ։ Պոպուլյացիայի ֆենոտիպերի տատանումների տպավորիչ մասը պայմանավորված է նրա անհատների գենոտիպերի տարբերությամբ: Էվոլյուցիայի սինթետիկ տեսությունը սահմանում է էվոլյուցիան որպես այս գենետիկ փոփոխության փոփոխություն: Գենոֆոնդում ալելների հաճախականությունը տատանվում է, ինչի արդյունքում այս ալելը քիչ թե շատ տարածված է դառնում նման գենի այլ ձևերի համեմատ։ Բոլոր օրգանիզմների՝ նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու ընդհանուր հատկությունը մասամբ առաջանում է այն պատճառով, որ էվոլյուցիոն ուժերը գործում են այնպես, որ փոխում են ալելների հաճախականությունը։ Տատանումները անհետանում են, երբ ալելի հաճախականությունը հասնում է կայուն վիճակի:
Վիացիաների առաջացումը տեղի է ունենում գենետիկական նյութի մուտացիաների, պոպուլյացիաների միջև միգրացիայի և գեների խառնման պատճառով, որը տեղի է ունենում սեռական վերարտադրության արդյունքում: Դուք արդեն սովորել եք, որ օրգանիզմների՝ նոր հատկանիշներ ձեռք բերելու ունակությունը կոչվում է փոփոխականություն, բայց նաև կարևոր է իմանալ, որ այն կարող է առաջանալ մեկից ավելի տեսակների անդամների միջև գեների փոխանակման արդյունքում, օրինակ՝ բակտերիաներում գեների հորիզոնական փոխանցման միջոցով։ և հիբրիդացում բույսերում: Չնայած սրանց պատճառով ալելների հաճախականությունների մշտական փոփոխությանըգործընթացները, գենոմների մեծ մասը գրեթե նույնական է նույն տեսակի բոլոր անհատների մոտ: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ գենոտիպի համեմատաբար փոքր փոփոխությունները կարող են հանգեցնել ֆենոտիպում կտրուկ փոփոխությունների: Օրինակ՝ մարդու գենոմի և շիմպանզեի գենոմի միջև տարբերությունը կազմում է ԴՆԹ-ի ողջ շղթայի միայն հինգ տոկոսը։
