تغییرپذیری در زیست‌شناسی چیزی بیش از ویژگی‌های موجودات برای به دست آوردن ویژگی‌های جدید که با اجدادشان متفاوت است، و همچنین حالت‌های فردی ارگانیسم‌های والدین در مقایسه با فرزندان در طول دوره رشد یک ارگانیسم فردی نامیده می‌شود. تنوع صفات در بین اعضای یک گونه نیز تغییرپذیری نامیده می شود.
انواع تنوع
انواع زیر از تنوع متمایز می شوند:
- غیر ارثی و ارثی. به عبارت دیگر، اصلاح و ژنتیک.
- فردی، که تفاوت بین افراد فردی و گروهی است. دومی شامل تغییرات بین کل گروه های افراد است. برای مثال می تواند جمعیت حیواناتی از همان گونه باشد. باید فهمید که تغییرپذیری گروهی مشتق فردی است و همچنین از ویژگی های موجودات زنده است.موجودات صفات جدیدی به دست می آورند.
- تغییر بین تنوع غیر جهتی و جهت دار.
- کمی و کیفی.
به دلیل خواص موجودات برای به دست آوردن ویژگی های جدید، اساساً حالت های جدیدی ایجاد می شود که پیش نیازی برای گونه زایی و تکامل بعدی بیوسفر به عنوان یک کل است. تغییرپذیری توسط علمی مانند ژنتیک مورد مطالعه قرار می گیرد. اما قبل از اینکه به تحلیل تنوع از نظر ژنتیکی بپردازیم، اجازه دهید برای درک کاملتر تصویر، زندگی بیولوژیکی به عنوان یک پدیده چیست.
خواص موجودات زنده
موادی از محیط خارجی وارد بدن می شوند و فرآیندهای حیاتی این ارگانیسم را تامین می کنند. به لطف تغذیه، مواد مغذی و آب وارد این سیستم بیولوژیکی می شود، تنفس اکسیژن را تامین می کند. بدن این مواد را پردازش می کند، مقداری از آنها را جذب می کند و برخی را خارج می کند، یعنی فرآیند دفع صورت می گیرد. بنابراین، تبادل مواد بین ارگانیسم و محیط وجود دارد. دریافت مواد مغذی همراه با غذا رشد و نمو را تضمین می کند، همه این فرآیندها با هم برای اطمینان از خاصیت بسیار مهم بدن - توانایی تولید مثل ضروری هستند.
هر گونه تغییر در شرایط محیطی بلافاصله باعث واکنش های مربوط به بدن می شود. این یکی از شاخص های نماینده وجود ویژگی های موجودات برای به دست آوردن صفات جدید است. خواص اصلی موجودات زنده، یعنی تغذیه، متابولیسممواد، رشد، تنفس، دفع، تولیدمثل، رشد، تحریک پذیری از عوامل وجود یک واحد بیولوژیکی هستند.
رشد موجودات زنده
رشد در زیست شناسی به بزرگ شدن اندازه یک موجود زنده با افزایش جرم آن گفته می شود. گیاهان تقریباً در تمام طول عمر خود می توانند در حالت رشد باشند. با افزایش اندازه و تشکیل اندام های رویشی جدید همراه است. چنین رشدی نامحدود نامیده می شود.
رشد حیوانات نیز با افزایش اندازه همراه است - تمام اندام هایی که بدن حیوان را تشکیل می دهند به نسبت افزایش می یابند. اما اندام های جدید تشکیل نمی شوند. خاصیت موجودات زنده برای به دست آوردن ویژگی های جدید باعث می شود که رشد حیوانات متعدد فقط برای دوره خاصی از زندگی ادامه یابد، یعنی محدود شود. موجودات زنده در طول زندگی نه تنها رشد می کنند، بلکه رشد می کنند، ظاهر خود را تغییر می دهند، کیفیت های جدیدی به دست می آورند. توسعه نامی است که به تغییرات طبیعی برگشت ناپذیری گفته می شود که از لحظه پیدایش تا پایان زندگی در بدن موجودات زنده رخ می دهد. ویژگی جدیدی که در طی رشد در گیاهان و حیوانات ظاهر می شود، توانایی تولید مثل است.
توسعه موجودات زنده
رشد، که طی آن یک موجود جدید از بدو تولد شبیه یک حیوان بالغ است، مستقیم نامیده می شود. این رشد برای اکثر ماهی ها، پرندگان و پستانداران معمولی است. در برخی از حیوانات، رشد با دگرگونی های شگفت انگیز رخ می دهد. به عنوان مثال، در پروانه ها، تخم ها به لارو - کاترپیلارها تبدیل می شوند، که پس از مدتی یک گل داودی تشکیل می دهند. درمرحله شفیره تحت فرآیندهای دگرگونی پیچیده ای قرار می گیرد و یک پروانه جدید از آن بیرون می آید. چنین توسعه ای غیر مستقیم یا توسعه همراه با دگرگونی نامیده می شود. رشد غیرمستقیم برای پروانه ها، سوسک ها، قورباغه ها معمول است.
تغییرپذیری در ژنتیک
ژنتیک علم قوانین وراثت و تنوع است. وراثت در ژنتیک به ویژگی مشترک همه موجودات زنده برای انتقال علائم و ویژگی های رشدی خود به فرزندان گفته می شود. به نوبه خود، تغییرپذیری توانایی موجودات برای به دست آوردن ویژگی ها و ویژگی های جدید است که بین افراد یک گونه متفاوت است. بدون دانستن اینکه ژن چیست، بحث درباره مفاهیم ژنتیکی دشوار است. بنابراین، بیایید یاد بگیریم که یک ژن بخشی از DNA است که توالی نوکلئوتیدی آن تمام اطلاعات رمزگذاری شده لازم برای سنتز بعدی RNA و پلی پپتیدها را حمل می کند. ژن همچنین واحد اولیه وراثت است.
آلل ها انواع مختلفی از یک ژن واحد هستند. آنها در اثر جهش یکی بالاتر از دیگری ایجاد می شوند. در همان مکان‌ها (نواحی) کروموزوم‌های همولوگ وجود دارد.
هوموزیگوت یک ارگانیسم بیولوژیکی است که در سلول های خود در کروموزوم های همولوگ حاوی آلل های یک ژن معین از یک نوع است.
هتروزیگوت را می توان ارگانیسمی نامید که سلول های آن در کروموزوم های همولوگ حاوی آلل های مختلف یک ژن خاص هستند.
به ژنوتیپ در ژنتیک کلی می گویندمجموعه ای از ژن ها در یک ارگانیسم بیولوژیکی فنوتیپ نیز به نوبه خود مجموعه ای از چنین خصوصیاتی از یک موجود زنده است که حاصل تعامل ژنوتیپ و محیط خارجی است.
نقش تغییرپذیری در تکامل
فنوتیپ هر موجود زنده خاص نتیجه تعامل ژنوتیپ این موجود زنده با شرایط فراهم شده توسط محیط خارجی است. بخش قابل توجهی از تنوع در فنوتیپ های یک جمعیت به دلیل تفاوت بین ژنوتیپ های افراد آن است. نظریه ترکیبی تکامل، تکامل را به عنوان تغییر در این تنوع ژنتیکی تعریف می کند. فراوانی آلل ها در مخزن ژنی در نوسان است، در نتیجه این آلل در مقایسه با سایر اشکال چنین ژنی کم و بیش رایج می شود. خاصیت مشترک همه موجودات برای به دست آوردن صفات جدید تا حدی ناشی می شود زیرا نیروهای تکاملی به گونه ای عمل می کنند که فراوانی آلل ها را تغییر می دهند. وقتی فرکانس آلل به حالت ثابت می رسد، این تغییرات ناپدید می شود.
ظهور تنوع به دلیل جهش در مواد ژنتیکی، مهاجرت در بین جمعیت ها و به هم ریختگی ژن ها، که در نتیجه تولید مثل جنسی رخ می دهد، رخ می دهد. قبلاً آموخته اید که توانایی موجودات برای به دست آوردن صفات جدید تغییرپذیری نامیده می شود، اما همچنین مهم است که بدانید که می تواند از تبادل ژن ها بین اعضای بیش از یک گونه، به عنوان مثال، از طریق انتقال افقی ژن در باکتری ها ناشی شود. و هیبریداسیون در گیاهان علیرغم تغییر مداوم فرکانس های آللی به دلیل این مواردفرآیندها، اکثر ژنوم ها در همه افراد یک گونه تقریباً یکسان هستند. با این حال، حتی تغییرات نسبتا کوچک در ژنوتیپ می تواند منجر به تغییرات چشمگیر در فنوتیپ شود. به عنوان مثال، تفاوت بین ژنوم انسان و ژنوم شامپانزه تنها پنج درصد از کل زنجیره DNA است.
