ცვალებადობა ბიოლოგიაში არის ინდივიდუალური განსხვავებების წარმოქმნა ერთი და იმავე სახეობის ინდივიდებს შორის. ცვალებადობის გამო, პოპულაცია ხდება ჰეტეროგენული და სახეობას აქვს უკეთესი შანსი, მოერგოს ცვალებად გარემო პირობებს.
მეცნიერებაში, როგორიც არის ბიოლოგია, მემკვიდრეობა და ცვალებადობა მიდის ერთმანეთთან. არსებობს ცვალებადობის ორი ტიპი:
- არამემკვიდრეობითი (მოდიფიკაცია, ფენოტიპური).
- მემკვიდრეობითი (მუტაციური, გენოტიპური).
არამემკვიდრეობითი ცვალებადობა
მოდიფიკაციის ცვალებადობა ბიოლოგიაში არის ერთი ცოცხალი ორგანიზმის (ფენოტიპის) უნარი, მოერგოს გარემო ფაქტორებს მის გენოტიპში. ამ თვისების გამო ინდივიდები ადაპტირებენ კლიმატის ცვლილებებს და არსებობის სხვა პირობებს. ფენოტიპური ცვალებადობა საფუძვლად უდევს ნებისმიერ ორგანიზმში მიმდინარე ადაპტაციურ პროცესებს. ასე რომ, გარე ცხოველებში, დაკავების პირობების გაუმჯობესებით, პროდუქტიულობა იზრდება: რძის მოსავლიანობა, კვერცხის წარმოება და ა.შ. ხოლო მთიან რაიონებში ჩამოყვანილი ცხოველები იზრდებიან მოკლედ და ჯანმრთელად.განვითარებული ქვედაბოლო. გარემო ფაქტორების ცვლილებები და იწვევს ცვალებადობას. ამ პროცესის მაგალითები მარტივად შეგიძლიათ იხილოთ ყოველდღიურ ცხოვრებაში: ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედებით ადამიანის კანი ბნელდება, ფიზიკური დატვირთვის შედეგად ვითარდება კუნთები, დაჩრდილულ ადგილებში და შუქზე მოყვანილ მცენარეებს აქვთ სხვადასხვა ფორმის ფოთოლი, ხოლო კურდღლები იცვლებიან ქურთუკს. ფერი ზამთარში და ზაფხულში.
არამემკვიდრეობითი ცვალებადობისთვის დამახასიათებელია შემდეგი თვისებები:
- ცვლილებების ჯგუფური ბუნება;
- არ არის მემკვიდრეობით შთამომავლობა;
- ნიშნის შეცვლა გენოტიპში;
- ცვლილების ხარისხის თანაფარდობა გარე ფაქტორის ზემოქმედების ინტენსივობასთან.
მემკვიდრეობითი ცვალებადობა
მემკვიდრეობითი ან გენოტიპური ცვალებადობა ბიოლოგიაში არის პროცესი, რომლის დროსაც იცვლება ორგანიზმის გენომი. მისი წყალობით, ინდივიდი იძენს თვისებებს, რომლებიც ადრე უჩვეულო იყო მისი სახეობისთვის. დარვინის აზრით, გენოტიპური ვარიაცია ევოლუციის მთავარი ძრავაა. არსებობს მემკვიდრეობითი ცვალებადობის შემდეგი ტიპები:
- მუტაციური;
- კომბინატი.
კომბინაციური ცვალებადობა სქესობრივი გამრავლების დროს გენების გაცვლის შედეგია. ამავდროულად, მშობლების თვისებები სხვადასხვაგვარად არის შერწყმული მთელ რიგ თაობებში, რაც ზრდის ორგანიზმების მრავალფეროვნებას მოსახლეობაში. კომბინირებული ცვალებადობა ემორჩილება მენდელის მემკვიდრეობის წესებს.
ასეთი ცვალებადობის მაგალითია შეჯვარება და გამრავლება (მჭიდროდ დაკავშირებული დაშეჯვარება). როდესაც ინდივიდუალური მწარმოებლის თვისებები სურს დაფიქსირდეს ცხოველთა ჯიშში, მაშინ გამოიყენება შეჯვარება. ამრიგად, შთამომავლობა უფრო ერთგვაროვანი ხდება და აძლიერებს ხაზის დამაარსებლის თვისებებს. შეჯვარება იწვევს რეცესიული გენების გამოვლინებას და შეიძლება გამოიწვიოს ხაზის გადაგვარება. შთამომავლობის სიცოცხლისუნარიანობის ასამაღლებლად გამოიყენება გამრავლება - შეუსაბამო გადაკვეთა. ამავდროულად, იზრდება შთამომავლობის ჰეტეროზიგოტურობა და იზრდება მრავალფეროვნება პოპულაციაში და, შედეგად, იზრდება ინდივიდების წინააღმდეგობა გარემო ფაქტორების მავნე ზემოქმედების მიმართ.
მუტაციები, თავის მხრივ, იყოფა:
- გენომიური;
- ქრომოსომული;
- გენეტიკური;
- ციტოპლაზმური.
ცვლილებები, რომლებიც გავლენას ახდენს სასქესო უჯრედებზე, მემკვიდრეობითია. სომატური უჯრედების მუტაციები შეიძლება გადაეცეს შთამომავლობას, თუ ინდივიდი ვეგეტატიურად გამრავლდება (მცენარეები, სოკოები). მუტაციები შეიძლება იყოს სასარგებლო, ნეიტრალური ან მავნე.
გენომური მუტაციები
ცვალებადობა ბიოლოგიაში გენომიური მუტაციების მეშვეობით შეიძლება იყოს ორი სახის:
- პოლიპლოიდი - მუტაცია ხშირია მცენარეებში. იგი გამოწვეულია ბირთვში ქრომოსომების საერთო რაოდენობის მრავალჯერადი ზრდით, წარმოიქმნება უჯრედის პოლუსებთან მათი განსხვავების დარღვევის პროცესში გაყოფის დროს. პოლიპლოიდური ჰიბრიდები ფართოდ გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში - მოსავლის წარმოებაში 500-ზე მეტი პოლიპლოიდია (ხახვი, წიწიბურა, შაქრის ჭარხალი, ბოლოკი, პიტნა, ყურძენი და სხვა)..
- ანევპლოიდი -ცალკეულ წყვილებში ქრომოსომების რაოდენობის ზრდა ან შემცირება. ამ ტიპის მუტაცია ხასიათდება ინდივიდის დაბალი სიცოცხლისუნარიანობით. ადამიანებში გავრცელებული მუტაცია - ერთი დამატებითი ქრომოსომა 21-ე წყვილზე იწვევს დაუნის სინდრომს.
ქრომოსომული მუტაციები
ცვალებადობა ბიოლოგიაში ქრომოსომული მუტაციების საშუალებით ჩნდება, როდესაც იცვლება თავად ქრომოსომების სტრუქტურა: ბოლო მონაკვეთის დაკარგვა, გენების ნაკრების გამეორება, ერთი ფრაგმენტის როტაცია, ქრომოსომის სეგმენტის გადატანა სხვა ადგილას ან სხვა ქრომოსომა. ასეთი მუტაციები ხშირად ხდება რადიაციის და გარემოს ქიმიური დაბინძურების გავლენის ქვეშ.
გენური მუტაციები
ამ მუტაციების მნიშვნელოვანი ნაწილი არ ვლინდება გარეგნულად, რადგან ეს არის რეცესიული თვისება. გენური მუტაციები გამოწვეულია ნუკლეოტიდების - ცალკეული გენების - თანმიმდევრობის ცვლილებით და იწვევს ცილის ახალი თვისებების მქონე მოლეკულების გაჩენას.
გენური მუტაციები ადამიანებში იწვევს ზოგიერთი მემკვიდრეობითი დაავადების გამოვლინებას - ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია, ჰემოფილია.
ციტოპლაზმური მუტაციები
ციტოპლაზმური მუტაციები დაკავშირებულია დნმ-ის მოლეკულების შემცველი უჯრედის ციტოპლაზმის სტრუქტურების ცვლილებებთან. ეს არის მიტოქონდრია და პლასტიდები. ასეთი მუტაციები გადაეცემა დედის ხაზით, ვინაიდან ზიგოტა იღებს მთელ ციტოპლაზმას დედის კვერცხუჯრედიდან. ციტოპლაზმური მუტაციის მაგალითი, რამაც გამოიწვია ბიოლოგიაში ცვალებადობა, არის მცენარის პინტატურობა, რომელიც გამოწვეულია ცვლილებებით.ქლოროპლასტებში.
ყველა მუტაციას აქვს შემდეგი თვისებები:
- ისინი ჩნდებიან მოულოდნელად.
- ჩაბარდა.
- მათ არანაირი მიმართულება არ აქვთ. მუტაციებმა შეიძლება განიცადოს როგორც უმნიშვნელო არე, ასევე სასიცოცხლო ნიშანი.
- გვხვდება ცალკეულ ინდივიდებში, ანუ ინდივიდებში.
- მათ გამოვლინებაში მუტაციები შეიძლება იყოს რეცესიული ან დომინანტური.
- იგივე მუტაცია შეიძლება განმეორდეს.
თითოეული მუტაცია გამოწვეულია გარკვეული მიზეზებით. უმეტეს შემთხვევაში, მისი ზუსტად დადგენა შეუძლებელია. ექსპერიმენტულ პირობებში მუტაციების მისაღებად გამოიყენება გარე გარემოს მიმართული ფაქტორი - რადიაციული ზემოქმედება და მსგავსი.
