Variabiliteit in de biologie is het optreden van individuele verschillen tussen individuen van dezelfde soort. Door variabiliteit wordt de populatie heterogeen en heeft de soort een grotere kans om zich aan te passen aan veranderende omgevingsomstandigheden.
In een wetenschap als biologie gaan erfelijkheid en variatie hand in hand. Er zijn twee soorten variabiliteit:
- Niet-erfelijk (modificatie, fenotypisch).
- Erfelijk (mutatie, genotypisch).
Niet-erfelijke variabiliteit
Wijzigingsvariabiliteit in de biologie is het vermogen van een enkel levend organisme (fenotype) om zich aan te passen aan omgevingsfactoren binnen zijn genotype. Door deze eigenschap passen individuen zich aan veranderingen in het klimaat en andere bestaansvoorwaarden aan. Fenotypische variabiliteit ligt ten grondslag aan de adaptieve processen die in elk organisme voorkomen. Dus, bij gekruiste dieren, met de verbetering van de detentievoorwaarden, neemt de productiviteit toe: melkgift, eierproductie, enzovoort. En de dieren die naar de berggebieden worden gebracht, groeien kort en gezond op.ontwikkelde ondervacht. Veranderingen in omgevingsfactoren en veroorzaken variabiliteit. Voorbeelden van dit proces zijn gemakkelijk te vinden in het dagelijks leven: de menselijke huid wordt donker onder invloed van ultraviolette stralen, spieren ontwikkelen zich als gevolg van fysieke inspanning, planten die op schaduwrijke plaatsen en in het licht worden gekweekt, hebben verschillende bladvormen en hazen veranderen van vacht kleur in winter en zomer
De volgende eigenschappen zijn kenmerkend voor niet-erfelijke variabiliteit:
- groepsaard van veranderingen;
- niet geërfd door nakomelingen;
- verandering van een eigenschap binnen een genotype;
- De verhouding tussen de mate van verandering en de intensiteit van de impact van een externe factor.
Erfelijke variabiliteit
Erfelijke of genotypische variabiliteit in de biologie is het proces waarbij het genoom van een organisme verandert. Dankzij haar krijgt het individu kenmerken die voorheen ongebruikelijk waren voor haar soort. Volgens Darwin is genotypische variatie de belangrijkste motor van evolutie. Er zijn de volgende soorten erfelijke variabiliteit:
- mutatie;
- combinatie.
Combinatieve variabiliteit is het resultaat van de uitwisseling van genen tijdens seksuele voortplanting. Tegelijkertijd worden de eigenschappen van de ouders in een aantal generaties op verschillende manieren gecombineerd, waardoor de diversiteit aan organismen in de populatie toeneemt. Combinatievariabiliteit gehoorzaamt aan de regels van Mendeliaanse overerving.
Een voorbeeld van een dergelijke variabiliteit is inteelt en uitteelt (nauw verwant eninteelt). Wanneer de eigenschappen van een individuele producent vastgelegd willen worden in het dierenras, dan wordt er gebruik gemaakt van inteelt. Zo worden de nakomelingen uniformer en versterken ze de kwaliteiten van de grondlegger van de lijn. Inteelt leidt tot de manifestatie van recessieve genen en kan leiden tot degeneratie van de lijn. Om de levensvatbaarheid van nakomelingen te vergroten, wordt uitteelt gebruikt - niet-verwante kruising. Tegelijkertijd neemt de heterozygotie van het nageslacht toe en neemt de diversiteit binnen de populatie toe, en als gevolg daarvan neemt de weerstand van individuen tegen de nadelige effecten van omgevingsfactoren toe.
Mutaties zijn op hun beurt onderverdeeld in:
- genomic;
- chromosomaal;
- genetisch;
- cytoplasmatisch.
Veranderingen die van invloed zijn op geslachtscellen worden geërfd. Mutaties in somatische cellen kunnen worden overgedragen op het nageslacht als een individu zich vegetatief voortplant (planten, schimmels). Mutaties kunnen gunstig, neutraal of schadelijk zijn.
Genomische mutaties
Variabiliteit in de biologie door genomische mutaties kan van twee soorten zijn:
- Polyploïdie - mutatie komt veel voor bij planten. Het wordt veroorzaakt door een meervoudige toename van het totale aantal chromosomen in de kern, wordt gevormd tijdens het proces van schending van hun divergentie naar de polen van de cel tijdens deling. Polyploïde hybriden worden veel gebruikt in de landbouw - bij de productie van gewassen zijn er meer dan 500 polyploïden (ui, boekweit, suikerbiet, radijs, munt, druiven en andere).
- Aneuploïdie -een toename of afname van het aantal chromosomen in individuele paren. Dit type mutatie wordt gekenmerkt door een lage levensvatbaarheid van het individu. Een wijdverbreide mutatie bij mensen - één extra chromosoom op het 21e paar veroorzaakt het syndroom van Down.
Chromosomale mutaties
Variabiliteit in de biologie door chromosomale mutaties treedt op wanneer de structuur van de chromosomen zelf verandert: verlies van de eindsectie, herhaling van een reeks genen, rotatie van een enkel fragment, overdracht van een chromosoomsegment naar een andere plaats of naar een ander chromosoom. Dergelijke mutaties treden vaak op onder invloed van straling en chemische vervuiling van het milieu.
Genmutaties
Een significant deel van deze mutaties verschijnt niet extern, omdat het een recessieve eigenschap is. Genmutaties worden veroorzaakt door een verandering in de volgorde van nucleotiden - individuele genen - en leiden tot het verschijnen van eiwitmoleculen met nieuwe eigenschappen.
Genmutaties bij mensen veroorzaken de manifestatie van enkele erfelijke ziekten - sikkelcelanemie, hemofilie.
Cytoplasmatische mutaties
Cytoplasmatische mutaties worden geassocieerd met veranderingen in de structuren van het celcytoplasma dat DNA-moleculen bevat. Dit zijn mitochondriën en plastiden. Dergelijke mutaties worden overgedragen via de moederlijn, omdat de zygote al het cytoplasma van het moederlijke ei ontvangt. Een voorbeeld van een cytoplasmatische mutatie die variabiliteit in de biologie heeft veroorzaakt, is de geveerdheid van planten, die wordt veroorzaakt door veranderingenin chloroplasten.
Alle mutaties hebben de volgende eigenschappen:
- Ze verschijnen plotseling.
- Overgeleverd.
- Ze hebben geen richting. Mutaties kunnen zowel een onbeduidend gebied als een vitaal teken ondergaan.
- Komt voor bij individuele individuen, dat wil zeggen, individuen.
- In hun manifestatie kunnen mutaties recessief of dominant zijn.
- Dezelfde mutatie kan worden herhaald.
Elke mutatie wordt veroorzaakt door bepaalde oorzaken. In de meeste gevallen kan het niet nauwkeurig worden bepaald. Onder experimentele omstandigheden, om mutaties te verkrijgen, wordt een gerichte factor van de externe omgeving gebruikt - blootstelling aan straling en dergelijke.
