Наследственная изменчивость

Насле́дственная изме́нчивость (генотипи́ческая изменчивость) обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций, которые передаются по наследству и впоследствии проявляются у потомства[1].

Чарльз Дарвин назвал такой тип изменчивости неопределённой, поскольку изначально невозможно определить, какие проявятся изменения, кроме того, они всегда индивидуальны.

В каждой достаточно долго существующей совокупности особей спонтанно и ненаправленно возникают различные мутации, которые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами.

Изменчивость, обусловленную возникновением мутаций, называют мутационной, а обусловленную дальнейшей рекомбинацией генов в результате скрещивания — комбинативной.

Содержание

  • 1 Комбинативная изменчивость
  • 2 Мутационная изменчивость
  • 3 Мутационная теория
  • 4 Роль в эволюции
  • 5 Примеры нормы генетических изменений
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Литература

Комбинативная изменчивость

Комбинативная изменчивость — изменчивость, которая возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет. Основные причины:

  • независимое расхождение хромосом во время мейоза;
  • случайная встреча гамет, а вследствие этого и сочетания хромосом во время оплодотворения;
  • рекомбинация генов вследствие кроссинговера.

Изменчивость моллюсков Donax variabilis
Изменчивость развития во время всего его роста грецких орехов

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость — изменчивость, вызванная действием на организм мутагенов, вследствие чего возникают мутации (реорганизация репродуктивных структур клетки). Мутагены бывают физические, химические и биологические.

Мутационная теория

Основные положения мутационной теории в 1901—1903 годах разработал Гуго де Фриз, и написал о ней в своей работе The Mutation Theory. Эта работа отвергала бытовавшее в то время понимание наследования как основного механизма изменчивости в теории Дарвина. Взамен он ввел термин «мутация», обозначавший неожиданное появление новых признаков в фенотипе, не вызванное наследственностью. Основные положения теории:

  1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, как дискретные изменения признаков.
  2. В отличие от ненаследственных изменений мутации представляют собой качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение.
  3. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.
  4. Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследованных особей.
  5. Сходные мутации могут возникать повторно.
  6. Мутации ненаправленны (спонтанны), то есть мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.

Почти любое изменение в структуре или количестве хромосом, при котором клетка сохраняет способность к самовоспроизведению, обусловливает наследственное изменение признаков организма. По характеру изменения генома, то есть совокупности генов, заключенных в гаплоидном наборе хромосом, различают генные, хромосомные и геномные мутации.

Роль в эволюции

На наследственной изменчивости основано всё разнообразие индивидуальных различий, которые включают:

  • Как резкие качественные различия, не связанные друг с другом переходными формами, так и чисто количественные различия, образующие непрерывные ряды, в которых близкие члены ряда могут отличаться друг от друга сколь угодно мало;
  • Как изменения отдельных признаков и свойств (независимая изменчивость), так и взаимосвязанные изменения ряда признаков (коррелятивная изменчивость);
  • Как изменения, имеющие приспособительное значение (адаптивная изменчивость), так и изменения «безразличные» или даже снижающие жизнеспособность их носителей (неадаптивная изменчивость).

Все эти типы наследственных изменений составляют материал эволюционного процесса (см. Микроэволюция).
В индивидуальном развитии организма проявление наследственных признаков и свойств всегда определяется не только основными, ответственными за данные признаки и свойства генами, но и их взаимодействием со многими другими генами, составляющими генотип особи, а также условиями внешней среды, в которой протекает развитие организма.

Неоспоримо важна точность при передаче генетической информации в ряду поколений, однако чрезмерная консервация генетической информации, заключенной в отдельных генетических локусах, может быть вредной для организма и вида в целом.

Эволюционно сложившиеся отношения между точностью функционирования генетических систем и частотой ошибок, возникающих при воспроизведении генетической информации отдельных генетических локусов, четко сбалансированы между собой, и уже установлено, что в ряде случаев являются регулируемыми. Запрограммированные и случайные наследуемые изменения генома, называемые мутациями, могут сопровождаться колоссальными количественными и качественными изменениями в экспрессии генов.

Примеры нормы генетических изменений

  • одним из механизмов, лежащих в основе возникновения разнообразия антител, являются запрограммированные изменения генов иммуноглобулинов, которые закрепляются в геноме лимфоцитов в результате их отбора в онтогенезе.
  • Высокий темп изменений некоторых генетических локусов у паразитических организмов, например, у трипаносом, в результате которых меняется структура антигенных детерминант на поверхности их клеток, необходим для их выживания, так как помогает этим организмам избежать нейтрализующего действия иммунной системы организма-хозяина.
  • абсолютный консерватизм в передаче генетической информации по вертикали сделал бы невозможным филогенетическое развитие организмов, их эволюционные преобразования, приведшие, в конечном счете, к тому разнообразию биологических видов, которое сегодня наблюдается в природе.

См. также

  • Модификационная изменчивость
  • Онтогенетическая изменчивость
  • Гомология (биология)
  • Видообразование
  • Дивергенция (биология)
  • Гомологические ряды в наследственной изменчивости

Примечания

  1. Большая советская энциклопедия

Литература

  • В. С. Михеев. ИЗМЕНЧИВОСТЬ (рус.). bigenc.ru. Большая российская энциклопедия — электронная версия (2016). Дата обращения: 14 августа 2020.
⛭Эволюционная биология
  • ЭволюцияSmall Skew Star SVG.svg Статьи года Статья года.svg
  • Доказательства эволюцииSmall Skew Star SVG.svg
Эволюционные процессы
  • Адаптация
  • Преадаптация
  • Видообразование
  • Микроэволюция
  • Макроэволюция
Факторы эволюции
  • Наследственность
  • Наследственная изменчивость
  • Модификационная изменчивость
  • Мутагенез
  • Горизонтальный перенос генов
  • Эффект основателя
  • Эффект бутылочного горлышка
  • Демографический переход
  • Эпидемиологический переход
Генетика популяций
  • Дрейф генов
  • Естественный отбор
  • Искусственный отбор
  • Изоляция
  • Мутация
  • Поток генов
Происхождение жизни
  • Возникновение жизни
  • Последний универсальный общий предок
  • Гипотеза мира РНК
  • Эксперимент Миллера — Юри
  • Панспермия
Исторические концепции
  • Дарвинизм
  • Ламаркизм
  • Пангенезис
  • Ортогенез
  • Номогенез
  • Сальтационизм
  • Катастрофизм
Современные теории
  • Синтетическая теория эволюции
  • Теория прерывистого равновесия
  • Нейтральная теория молекулярной эволюции
  • Эволюционная биология развития
  • Симбиогенез
Эволюция таксонов
  • Растения
  • Чешуекрылые
  • Муравьи
  • Рыбы
  • Земноводные
  • Рептилии
  • Птицы
  • Млекопитающие
  • Китообразные
  • Лошади
  • Человек
  • История эволюционного учения
  • Хронология эволюции
  • История жизни на Земле
  • Критика эволюционизма
Рассказать друзьям:

Добавить комментарий