ცვალებადობას ბიოლოგიაში სხვა არაფერი ეძახიან, თუ არა ორგანიზმების თვისებებს შეიძინონ ახალი თვისებები, რომლებიც განსხვავდებოდა მათი წინაპრებისგან, ისევე როგორც მშობლების ორგანიზმების ცალკეული მდგომარეობები შთამომავლებთან შედარებით ცალკეული ორგანიზმის განვითარების პერიოდში. ერთი და იმავე სახეობის წევრებს შორის ნიშან-თვისებების მრავალფეროვნებას ასევე უწოდებენ ცვალებადობას.
ცვალებადობის ტიპები
გამოიყოფა ცვალებადობის შემდეგი ტიპები:
- არამემკვიდრეობითი და მემკვიდრეობითი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოდიფიკაცია და გენეტიკური.
- ინდივიდუალური, რაც არის განსხვავება ცალკეულ ინდივიდებსა და ჯგუფს შორის. ეს უკანასკნელი მოიცავს ცვლილებებს ინდივიდთა მთელ ჯგუფებს შორის. ეს შეიძლება იყოს, მაგალითად, იმავე სახეობის ცხოველების პოპულაციები. უნდა გვესმოდეს, რომ ჯგუფური ცვალებადობა არის ინდივიდის წარმოებული და ასევე ცოცხალი არსების საკუთრება.ორგანიზმები იძენენ ახალ თვისებებს.
- განსხვავება არამიმართულ და მიმართულ ცვალებადობას შორის.
- რაოდენობრივი და ხარისხობრივი.
ორგანიზმების თვისებების გამო, შეიძინონ ახალი თვისებები, წარმოიქმნება ფუნდამენტურად ახალი მდგომარეობა, რაც წინაპირობაა მთლიანი ბიოსფეროს შემდგომი სახეობებისა და ევოლუციისთვის. ცვალებადობას სწავლობს ისეთი მეცნიერება, როგორიც არის გენეტიკა. მაგრამ სანამ გენეტიკური თვალსაზრისით ცვალებადობის ანალიზს გავაგრძელებთ, გავიმეოროთ რა არის ბიოლოგიური სიცოცხლე, როგორც ფენომენი, სურათის უფრო სრულყოფილი გაგებისთვის.
ცოცხალი ორგანიზმების თვისებები
ორგანიზმში გარე გარემოდან შემოსული ნივთიერებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ამ ორგანიზმის სასიცოცხლო პროცესებს. კვების წყალობით, საკვები ნივთიერებები და წყალი შედის ამ ბიოლოგიურ სისტემაში, სუნთქვა უზრუნველყოფს ჟანგბადს. ორგანიზმი ამუშავებს ამ ნივთიერებებს, შთანთქავს ზოგიერთ მათგანს, ზოგს კი შლის, ანუ ხდება გამოყოფის პროცესი. ამრიგად, ორგანიზმსა და გარემოს შორის ხდება ნივთიერებების გაცვლა. საკვებთან ერთად საკვები ნივთიერებების მიღება უზრუნველყოფს ზრდას და განვითარებას, ყველა ეს პროცესი ერთად აუცილებელია ორგანიზმის ძალიან მნიშვნელოვანი თვისების - გამრავლების უნარის უზრუნველსაყოფად.
გარემოს პირობების ნებისმიერი ცვლილება დაუყოვნებლივ იწვევს ორგანიზმის შესაბამის რეაქციებს. ეს არის ორგანიზმების ახალი თვისებების შეძენის თვისებების არსებობის ერთ-ერთი წარმომადგენლობითი მაჩვენებელი. ცოცხალი ორგანიზმების ძირითადი თვისებები, კერძოდ კვება, მეტაბოლიზმინივთიერებები, ზრდა, სუნთქვა, გამოყოფა, რეპროდუქცია, განვითარება, გაღიზიანებადობა, ბიოლოგიური ერთეულის არსებობის ფაქტორებია.
ცოცხალი ორგანიზმების ზრდა
ბიოლოგიაში ზრდას ეწოდება ორგანიზმის ზომის გადიდება მისი მასის მატებით. მცენარეები შეიძლება იყვნენ ზრდის მდგომარეობაში თითქმის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში. მას თან ახლავს ზომის ზრდა და ახალი ვეგეტატიური ორგანოების წარმოქმნა. ასეთ ზრდას შეუზღუდავი ეწოდება.
ცხოველების ზრდას თან ახლავს ზომის მატებაც - პროპორციულად იზრდება ყველა ორგანო, რომელიც ქმნის ცხოველის სხეულს. მაგრამ ახალი ორგანოები არ იქმნება. ორგანიზმების თვისება, შეიძინონ ახალი მახასიათებლები, საშუალებას აძლევს მრავალი ცხოველის ზრდა გაგრძელდეს მხოლოდ ცხოვრების გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ანუ შეიზღუდოს. ორგანიზმები სიცოცხლის განმავლობაში არა მხოლოდ იზრდებიან, არამედ ვითარდებიან, იცვლიან გარეგნობას, იძენენ ახალ თვისებებს. განვითარება ეწოდება შეუქცევად ბუნებრივ ცვლილებებს, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალი არსების სხეულში მისი წარმოშობის მომენტიდან სიცოცხლის ბოლომდე. ახალი თვისება, რომელიც ვლინდება მცენარეებსა და ცხოველებში განვითარების დროს, არის გამრავლების უნარი.
ცოცხალი ორგანიზმების განვითარება
განვითარებას, რომლის დროსაც დაბადებიდან ახალი ორგანიზმი ზრდასრული ცხოველის მსგავსია, პირდაპირი ეწოდება. ეს განვითარება დამახასიათებელია თევზის, ფრინველისა და ძუძუმწოვრების უმეტესობისთვის. ზოგიერთ ცხოველში განვითარება საოცარი გარდაქმნებით ხდება. მაგალითად, პეპლებში კვერცხები იჩეკება ლარვებში - ქიაყელებში, რომლებიც გარკვეული პერიოდის შემდეგ ქმნიან ქრიზალს. Ზელეკვის სტადია განიცდის რთულ ტრანსფორმაციის პროცესებს და მისგან ახალი პეპელა ჩნდება. ასეთ განვითარებას ეწოდება არაპირდაპირი, ან განვითარება ტრანსფორმაციებით. არაპირდაპირი განვითარება დამახასიათებელია პეპლებისთვის, ხოჭოებისთვის, ბაყაყებისთვის.
ცვალებადობა გენეტიკაში
გენეტიკა არის მეცნიერება მემკვიდრეობისა და ცვალებადობის კანონების შესახებ. გენეტიკაში მემკვიდრეობა ეწოდება ყველა ცოცხალი ორგანიზმის საერთო საკუთრებას, რომ გადასცეს მათი ნიშნები და განვითარების მახასიათებლები შთამომავლობას. თავის მხრივ, ცვალებადობა არის ორგანიზმების უნარი შეიძინონ ახალი თვისებები და თვისებები, რომლებიც განსხვავდება სახეობის ინდივიდებს შორის. რთულია გენეტიკური ცნებების განხილვა იმის გარეშე, თუ რა არის გენი. ამიტომ, მოდით გავიგოთ, რომ გენი არის დნმ-ის ნაწილი, რომლის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა ატარებს ყველა დაშიფრულ ინფორმაციას, რომელიც აუცილებელია რნმ-ის და პოლიპეპტიდების შემდგომი სინთეზისთვის. გენი ასევე არის მემკვიდრეობის ელემენტარული ერთეული.
ალელები ერთი გენის სხვადასხვა ვარიანტია. ისინი წარმოიქმნება ერთმანეთის ზემოთ მუტაციების შედეგად. შეიცავს ჰომოლოგიური ქრომოსომების ერთსა და იმავე ლოკებში (უბნებში).
ჰომოზიგოტი არის ბიოლოგიური ორგანიზმი, რომელიც თავის უჯრედებში ჰომოლოგიურ ქრომოსომებში შეიცავს მხოლოდ ერთი ტიპის მოცემული გენის ალელებს.
ჰეტეროზიგოტი შეიძლება ეწოდოს ორგანიზმს, რომლის უჯრედები ჰომოლოგიურ ქრომოსომებში შეიცავს კონკრეტული გენის სხვადასხვა ალელს.
გენოტიპს გენეტიკაში ზოგადი ეწოდებაგენების ნაკრები ბიოლოგიურ ორგანიზმში. ფენოტიპი, თავის მხრივ, არის ორგანიზმის ისეთი თვისებების ერთობლიობა, რომელიც არის გენოტიპისა და გარე გარემოს ურთიერთქმედების შედეგი.
ცვალებადობის როლი ევოლუციაში
თითოეული ცოცხალი არსების ფენოტიპი არის ამ ორგანიზმის გენოტიპის ურთიერთქმედების შედეგი გარე გარემოს მიერ მოწოდებულ პირობებთან. პოპულაციის ფენოტიპების ცვალებადობის შთამბეჭდავი ნაწილი გამოწვეულია მისი ინდივიდების გენოტიპებს შორის სხვაობით. ევოლუციის სინთეზური თეორია განსაზღვრავს ევოლუციას, როგორც ცვლილებას ამ გენეტიკური ვარიაციით. გენოფონდში ალელების სიხშირე მერყეობს, რის შედეგადაც ეს ალელი მეტ-ნაკლებად გავრცელებული ხდება ასეთი გენის სხვა ფორმებთან შედარებით. ყველა ორგანიზმის საერთო თვისება შეიძინოს ახალი თვისებები ნაწილობრივ წარმოიქმნება იმის გამო, რომ ევოლუციური ძალები მოქმედებენ ისე, რომ ისინი ცვლიან ალელების სიხშირეს. ვარიაცია ქრება, როდესაც ალელის სიხშირე მიაღწევს სტაბილურ მდგომარეობას.
ვარიაციის გაჩენა ხდება გენეტიკური მასალის მუტაციების, პოპულაციების შორის მიგრაციისა და გენების არევის გამო, რაც ხდება სქესობრივი გამრავლების შედეგად. თქვენ უკვე გაიგეთ, რომ ორგანიზმების უნარს შეიძინონ ახალი თვისებები ეწოდება ცვალებადობას, მაგრამ ასევე მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ ის შეიძლება წარმოიშვას ერთზე მეტი სახეობის წევრებს შორის გენების ურთიერთგაცვლის შედეგად, მაგალითად, ბაქტერიებში გენის ჰორიზონტალური გადაცემის გზით. და ჰიბრიდიზაცია მცენარეებში. ამის გამო ალელური სიხშირეების მუდმივი ცვლილების მიუხედავადპროცესებში, გენომის უმეტესობა თითქმის იდენტურია ერთი და იგივე სახეობის ყველა ინდივიდში. თუმცა, გენოტიპში შედარებით მცირე ცვლილებებმაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ფენოტიპის დრამატული ცვლილებები. მაგალითად, განსხვავება ადამიანის გენომსა და შიმპანზეს გენომს შორის არის მთელი დნმ-ის ჯაჭვის მხოლოდ ხუთი პროცენტი.
