La variabilità in biologia è il verificarsi di differenze individuali tra individui della stessa specie. A causa della variabilità, la popolazione diventa eterogenea e la specie ha maggiori possibilità di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali.
In una scienza come la biologia, eredità e variazione vanno di pari passo. Esistono due tipi di variabilità:
- Non ereditario (modifica, fenotipico).
- Ereditario (mutazionale, genotipico).
Variabilità non ereditaria
La variabilità della modifica in biologia è la capacità di un singolo organismo vivente (fenotipo) di adattarsi ai fattori ambientali all'interno del suo genotipo. A causa di questa proprietà, gli individui si adattano ai cambiamenti climatici e ad altre condizioni di esistenza. La variabilità fenotipica è alla base dei processi adattativi che si verificano in qualsiasi organismo. Quindi, negli animali di razza, con il miglioramento delle condizioni di detenzione, la produttività aumenta: la produzione di latte, la produzione di uova e così via. E gli animali portati nelle regioni montuose crescono bassi e in buona salute.sottopelo sviluppato. Cambiamenti nei fattori ambientali e nella variabilità delle cause. Esempi di questo processo possono essere trovati facilmente nella vita di tutti i giorni: la pelle umana diventa scura sotto l'influenza dei raggi ultravioletti, i muscoli si sviluppano a causa dello sforzo fisico, le piante coltivate in luoghi ombreggiati e alla luce hanno diverse forme delle foglie e le lepri cambiano mantello colore in inverno e in estate.
Le seguenti proprietà sono caratteristiche della variabilità non ereditaria:
- natura di gruppo dei cambiamenti;
- non ereditato dalla prole;
- cambiare un tratto all'interno di un genotipo;
- Il rapporto tra il grado di cambiamento e l'intensità dell'impatto di un fattore esterno.
Variabilità ereditaria
La variabilità ereditaria o genotipica in biologia è il processo mediante il quale il genoma di un organismo cambia. Grazie a lei, l'individuo acquisisce caratteristiche che prima erano insolite per la sua specie. Secondo Darwin, la variazione genotipica è il motore principale dell'evoluzione. Esistono i seguenti tipi di variabilità ereditaria:
- mutazionale;
- combinante.
La variabilità combinata risulta dallo scambio di geni durante la riproduzione sessuale. Allo stesso tempo, i tratti dei genitori si combinano in modi diversi in un certo numero di generazioni, aumentando la diversità degli organismi nella popolazione. La variabilità combinativa obbedisce alle regole dell'eredità mendeliana.
Un esempio di tale variabilità è la consanguineità e la consanguineità (strettamente correlate econsanguineità). Quando i tratti di un singolo produttore vogliono essere fissati nella razza animale, viene utilizzata la consanguineità. Così, la prole diventa più uniforme e rafforza le qualità del capostipite della linea. La consanguineità porta alla manifestazione di geni recessivi e può portare alla degenerazione della linea. Per aumentare la vitalità della prole, viene utilizzata l'outbreeding - incrocio non correlato. Allo stesso tempo, aumenta l'eterozigosi della prole e la diversità all'interno della popolazione e, di conseguenza, aumenta la resistenza degli individui agli effetti negativi dei fattori ambientali.
Le mutazioni, a loro volta, sono suddivise in:
- genomica;
- cromosomico;
- genetica;
- citoplasmatico.
I cambiamenti che interessano le cellule sessuali vengono ereditati. Le mutazioni nelle cellule somatiche possono essere trasmesse alla prole se un individuo si riproduce per via vegetativa (piante, funghi). Le mutazioni possono essere benefiche, neutre o dannose.
Mutazioni genomiche
La variabilità in biologia attraverso mutazioni genomiche può essere di due tipi:
- Poliploidia: la mutazione è comune nelle piante. È causato da un aumento multiplo del numero totale di cromosomi nel nucleo, si forma nel processo di violazione della loro divergenza ai poli della cellula durante la divisione. Gli ibridi poliploidi sono ampiamente utilizzati in agricoltura: nella produzione agricola ci sono più di 500 poliploidi (cipolla, grano saraceno, barbabietola da zucchero, ravanello, menta, uva e altri).
- Aneuploidia -un aumento o una diminuzione del numero di cromosomi nelle singole coppie. Questo tipo di mutazione è caratterizzato da una bassa vitalità dell'individuo. Una mutazione diffusa negli esseri umani: un cromosoma in più sulla 21a coppia causa la sindrome di Down.
Mutazioni cromosomiche
La variabilità in biologia attraverso mutazioni cromosomiche compare quando la struttura dei cromosomi stessi cambia: perdita della sezione terminale, ripetizione di un insieme di geni, rotazione di un singolo frammento, trasferimento di un segmento cromosomico in un altro luogo o in un altro cromosoma. Tali mutazioni si verificano spesso sotto l'influenza delle radiazioni e dell'inquinamento chimico dell'ambiente.
Mutazioni geniche
Una parte significativa di queste mutazioni non appare esternamente, in quanto è un tratto recessivo. Le mutazioni geniche sono causate da un cambiamento nella sequenza dei nucleotidi - geni individuali - e portano alla comparsa di molecole proteiche con nuove proprietà.
Le mutazioni genetiche nell'uomo causano la manifestazione di alcune malattie ereditarie - anemia falciforme, emofilia.
Mutazioni citoplasmatiche
Le mutazioni citoplasmatiche sono associate a cambiamenti nelle strutture del citoplasma cellulare contenenti molecole di DNA. Questi sono mitocondri e plastidi. Tali mutazioni vengono trasmesse attraverso la linea materna, poiché lo zigote riceve tutto il citoplasma dall'uovo materno. Un esempio di mutazione citoplasmatica che ha causato variabilità in biologia è la pinnatezza delle piante, che è causata da cambiamentinei cloroplasti.
Tutte le mutazioni hanno le seguenti proprietà:
- Appaiono all'improvviso.
- Tramandato.
- Non hanno alcuna direzione. Le mutazioni possono subire sia un'area insignificante che un segno vitale.
- Si verificano nei singoli individui, cioè nell'individuo.
- Nella loro manifestazione, le mutazioni possono essere recessive o dominanti.
- La stessa mutazione può essere ripetuta.
Ogni mutazione è causata da determinate cause. Nella maggior parte dei casi, non può essere determinato con precisione. In condizioni sperimentali, per ottenere mutazioni, viene utilizzato un fattore diretto dell'ambiente esterno: esposizione alle radiazioni e simili.
