سوالات در بوم شناسی، نظریه تکامل، زیست شناسی جمعیت و سایر علوم اغلب شامل مفهوم تغییرپذیری (هم معین و هم نامعین) می شود. این سنگ بنای درک منشاء گونه ها، توانایی آنها برای انطباق با شرایط متغیر محیطی است. این اصول زیربنای اصلاح نژاد مدرن و زیست شناسی مولکولی است. بیایید سعی کنیم معنی این مفاهیم را بفهمیم.
انواع تنوع
به این مفاهیم تغییرپذیری غیر ارثی و ارثی نیز می گویند. تفاوت بین تغییرپذیری قطعی و نامعین چیست؟ اولین مورد در گروهی از افراد به عنوان پاسخ به عوامل خارجی رخ می دهد. با مقدار هنجار واکنش تنظیم می شود. به عنوان مثال، می توان خواب زمستانی خرس، تراکم کت سگ، طول ساقه قاصدک را به یاد آورد. اگر شرایط محیطی را تغییر دهید، ممکن است این علائم ظاهر نشوند. بنابراین، اگر در تمام طول سال به طور مصنوعی مقدار زیادی غذا و دمای گرم ایجاد کنید، خرس در طول زمستان نمی خوابد. سگی که در زمستان در داخل خانه زندگی می کند، کمتر از سگ های حیاط زنجیری، پوشش زیری دارد. با چمن زنی مداوم، قاصدکبا طول ساقه کوتاه‌تر رشد می‌کند، که به آن اجازه می‌دهد دمگلی تشکیل دهد و از بریدن جلوگیری کند. البته چنین صفاتی از نظر ژنتیکی به ارث نمی رسد.
تنوع ارثی به صورت جهش های خود به خودی در گروهی از افراد رخ می دهد و در طول نسل ها به ارث می رسد. با این حال، همه جهش ها مفید نیستند. بیشتر آنها بی فایده یا مضر می شوند. فقط برخی از تغییرات توسط انتخاب طبیعی پشتیبانی می شود. این ویژگی اساس تکامل است، زیرا به ارگانیسم اجازه می دهد تا با تغییرات محیط سازگار شود، کیفیت هایی را به دست آورد که به بقا کمک می کند. بیایید در مورد این نوع با جزئیات بیشتر صحبت کنیم.
تاریخچه مطالعه تغییرپذیری نامشخص
هنگام ذکر عوامل مؤثر در پیدایش گونه ها، نمی توان از نویسنده کتابی به همین نام و نظریه تکامل، چارلز داروین، غافل شد. البته در حال حاضر این نظریه نهایی شده و ترکیبی نامیده می شود. با این حال، شرح مفاهیم اساسی و اصل بدون تغییر باقی ماند.
طبق نظر داروین، تغییرپذیری نامشخص – «ویژگی‌های جزئی بی‌نهایت متنوعی است که افراد یک گونه را متمایز می‌کند و نمی‌توان آنها را با وراثت یکی از والدینشان یا بیشتر توضیح داد. اجداد دور. او همچنین در مورد تأثیر مستقیم و غیرمستقیم شرایط وجود در تشکیل یک موجود زنده، در مورد همبستگی علائم صحبت کرد. در همان زمان، مفهوم یک ژن هنوز وجود نداشت، و دلایل ظاهر داده هاویژگی ها برای این دانشمند روشن نبود. اکنون مشخص شده است که وراثت ماهیت ژنتیکی دارد و جهش در DNA همیشه رخ می دهد.
این مکانیسم چگونه کار می کند؟
تکثیر DNA به طور مداوم در حال دریافت خطا است. به طور معمول، آنها باید توسط سیستم ایمنی یا سیستم آپوپتوز سلولی (مرگ برنامه ریزی شده) حذف شوند. در صورت خرابی این سیستم ها، این سلول می تواند زنده بماند و کپی هایی از خود ایجاد کند. اگر ارگانیسم تک سلولی باشد یا تغییراتی روی سلول های جنسی اثر گذاشته باشد، این نقص ارثی بوده و به نسل های دیگر منتقل می شود. این باعث ایجاد تنوع در جمعیت و تضمین بقای گونه ها و به طور کلی تکامل می شود.
انواع جهش
- ژن. بر ساختار DNA در سطح نوکلئوتید تأثیر می گذارد. آنها در از دست دادن، جایگزینی هر نوکلئوتید بیان می شوند (بیماری های انسانی مانند فنیل کتونوری، کم خونی داسی شکل را می توان به عنوان مثال ذکر کرد).
- زاینده. بر روی ژن های سلول های زایایی تأثیر می گذارد. در طول نسل ها به ارث رسیده است.
- سوماتیک. جهش سلول های غیر جنسی آنها در حیوانات به ارث نمی رسند، اما زمانی که با روش رویشی (در کشت سلولی در شرایط آزمایشگاهی) تکثیر شوند در گیاهان به ارث می رسند.
- ژنومیک. با تغییر در تعداد کروموزوم ها در هسته مرتبط است. آنها می توانند به صورت افزایش در یک یا چند کروموزوم (در انسان، بیماری داون با یک کروموزوم اضافی همراه است) و به عنوان یک ضرب در تعداد آنها ظاهر شوند (گیاهان پلی پلوئید نشان دهنده هستند: اکثر گونه های گندم مدرن اکتوپلوئید هستند، یعنی دارای هشت عدد هستند. مجموعه ای از کروموزوم ها).
- کروموزومی.
معنا
- گونه همیشه در شرایط یکسانی زندگی نمی کند. در صورت تغییر شرایط زندگی، گاهی اوقات ناگهانی، به عنوان مثال، به دلیل یک بلای طبیعی، اسکان مجدد در قاره دیگر و غیره، کل جمعیت ممکن است در معرض انقراض قرار گیرند. اما برخی از موجودات ممکن است جهش هایی داشته باشند که تا این مرحله بی فایده بودند، اما اکنون برای بقا ضروری هستند. این بدان معنی است که فقط این افراد زنده می مانند و فرزندانی با این ویژگی ها به دنیا می آورند. یک مثال می تواند نبرد مداوم بین باکتری ها و آنتی بیوتیک ها باشد. عوامل ضدباکتری ایجاد شده برای مدت معینی کاملاً مؤثر هستند، تا زمانی که فرزندان میکروارگانیسم‌های دارای ژن‌های مقاومت در برابر این نوع داروها تکثیر شوند. این امر صنعت داروسازی را مجبور می‌کند تا محصولات جدید تولید کند و ناخواسته باکتری‌ها را برای تکامل بیشتر تحریک کند.
- ارزش در انتخاب. این نوع تنوع بود که چارلز داروین مبنای انتخاب مصنوعی در نظر گرفت. جهش هایی که در ابتدا ظاهر می شوند، صرف نظر از عوامل محیطی، می توانند برای انسان ارزشمند باشند. بنابراین، به عنوان مثال، میوه های گوجه فرنگی با میوه های درشت برای خود گیاه مفید نیستند - شاخه ها وزن خود را بدون تکیه گاه و بند تحمل نمی کنند. اما انتخاب بر این اساس به ما امکان داد تا انواع پربارتری به دست آوریم.
تعریف: تنوع نامشخص در زیست شناسی چیست
با جمع بندی مطالب فوق، معنای این مفهوم در علم را خلاصه می کنیم. تنوع نامحدود در زیست شناسی مفهومی مترادف با آن استجهش ها این ماهیت ارثی است (برخلاف یک قطعی)، در حالی که تغییرات جزئی در ژنوم در نسل اول انباشته شده و در نسل های بعدی تشدید می شود. این نوع تغییرپذیری با تغییرات عوامل محیطی نیز همراه است، اما نه به صورت سازگاری، بلکه به صورت غیرمستقیم. بنابراین، به سازگاری نه با یک ارگانیسم خاص، بلکه با تاکسون به عنوان یک کل کمک می کند.
نمونه هایی از تغییرپذیری نامشخص
پیش از این در مقاله، نمونه های خاصی از جهش هایی که به سازگاری با محیط کمک می کنند، مورد بحث قرار گرفت. چندین نوع گسترده از چنین تنوعی را در طبیعت در نظر بگیرید:
- رنگ محافظ. در بسیاری از حیوانات رخ می دهد. در فرآیند انتخاب طبیعی، افراد با رنگ‌بندی نامحسوس‌تر در چشم‌انداز اطراف کمتر در معرض حمله شکارچیان هستند و بنابراین، می‌توانند فرزندان بیشتری تولید کنند. این ویژگی در نسل ها ثابت می شود. در همان زمان، زمانی که شرایط محیطی تغییر می کند (به عنوان مثال، زمانی که یک جمعیت به زیستگاه دیگری نقل مکان می کند)، رنگ حفظ شده توسط انتخاب ممکن است تغییر کند.
- رنگ‌آمیزی سیگنال. در نتیجه تغییرات در ژنوم، برخی از حشرات رنگ های روشنی به دست آورده اند که به شکارچیان درباره غدد سم هشدار می دهد. حشرات غیر سمی را نیز می توان به این روش رنگ آمیزی کرد تا از خوردن آنها محافظت شود. این پدیده تقلید نامیده می شود.
- شکل بدن. تأثیر غیرمستقیم محیط از افرادی حمایت می کند که شکل بدنشان بیشتر با آن سازگار است. بنابراین، شکل اژدری شکل که به شنا کمک می کند، مشخصه موجودات آبزی است.در دلفین ها، فوک ها، پنگوئن ها، ماهی ها، سوسک های شنا مشابه است. به طور طبیعی، این شکل در این حیوانات به طور مستقل توسعه یافته است. فقط در روند تکامل، آن دسته از افرادی که به بهترین وجه با شنا سازگار بودند زنده ماندند و به دنیا آمدند.
- مکانیسم های حفاظتی. به عنوان مثال، سوزن های یک جوجه تیغی، یک جوجه تیغی - یک خط موی اصلاح شده. افرادی که به دلیل یک جهش خود به خود، موهای متراکم تری دریافت کردند که می تواند باعث ناراحتی شکارچی شود، در تولید مثل مزیت پیدا کردند. در نسل‌های بعدی، ظاهراً این انتخاب از تیزی کت پشتیبانی می‌کرد - این ویژگی تشدید شد.
جمع بندی
این نوع تنوع، بقای ارگانیسم را تضمین نمی کند، اما بقای گونه را در شرایط محیطی دائماً در حال تغییر تضمین می کند. تنوع نامحدود برای انسان به عنوان یک ابزار پرورش ضروری است. به منشا طبیعی و مصنوعی گونه های جدید کمک می کند. به همین دلیل است که تنوع نامشخص اساس تکامل است.
