Променливост в биологията - какво е това? Видове вариабилност

Много от нас са гледали американския филм "Матрицата", в който негативният герой, биороботът, прилича на два граха в гърне като слугите на света на миражите. Вярно е, че страшната перспектива на човешката цивилизация? Оказва се, че цялата красота и съвършенство на природата се проявява в зашеметяващо разнообразие от индивиди, дори принадлежащи към един и същи вид, да не говорим за представители на различни систематични категории: род, семейства, класове.

Причината за това е променливостта. В биологията това явление е придобиването на отличителни черти от тялото, което е в основата на еволюцията на живата природа. В нашата работа ще изследваме нейните форми и ще дадем примери, илюстриращи проявите на вариабилност в растителния и животинския свят.

Придобиване на нови свойства и черти в светлината на еволюционната теория на С. Дарвин

Адаптивните промени допринасят за нарастващата дивергенция на знаците в рамките на вида и се проявяват под формата на дивергентни процеси. Те от своя страна стимулират механизмите на микроеволюцията, т.е. Чарлз Дарвин смята, че промените във външната структура и физиологичните свойства, които се предават на потомството, са един от лостовете, които ускоряват оцеляването на организмите, които са най-приспособени към специфичните условия на околната среда.

Наред с борбата за съществуване, волатилността е най-важният процес в биологията, който доведе до появата на движеща се и разрушителна форма. естествен подбор.

Мутации - какво е това?

Индивидуални промени, които се случват в индивид, които не са свързани с влиянието на местообитанието и се наследяват, се наричат ​​мутации. Те бяха подробно изучени от холандския учен Хуго де Врийс, който комбинира експерименталните данни в мутационна теория. Заедно със закона хомоложни серии наследствена променливост, формулирана от руския генетик Н. И. Вавилов, постоянно се използва от животновъдите за отглеждане на нови видове и сортове. Има много примери, илюстриращи промени в генотиповете на организмите, защото променливостта в биологията е широко разпространено явление. Нека дам някои примери.

Как се използват мутации в развъждането

Човекът отдавна е бил, първоначално - без определен план, след това - целенасочено, използвал мутации в развъдната работа. Например, Ankonsky късокрак порода на фино woold овце и конски тежки породи, без семена видове диня и грозде, форми на izambarskoy виолетки с хавлиени цветя са били отглеждани. В тези примери са получени нови породи и сортове в резултат на дълъг избор на потомство, получено от индивиди с атипични свойства и черти.

Хомология в резултат на влиянието на външни фактори

В много растителни и особено животински организми може да се наблюдава съответствието на общия план на структурата, въпреки че външно тези организми са много различни един от друг. Как биологията обяснява този феномен? Оказва се, че променливостта на организмите възниква в резултат на приспособяването към сухоземни, водни, въздушни или подземни местообитания и води до явлението хомология. Например предната част на предните крайници при всички гръбначни има единна анатомична структура и съдържа същите видове кости. Но сравнете един с друг външния вид на къртицата, която копае крайника на къртицата, крилото на прилепа и горната част на човека - ръката. Тяхното поразително морфологично различие се дължи на различията, лежащи в основата на макроеволюцията.

Как да изучаваме формите на вариабилност в биологията

За да разберете какви са моделите на поява на промени, причинени от условията на местообитанията и тези, които са зависими от генотипа, в материала на училищните учебници и уроците по природонаучни дисциплини се дава представа за това какво е нестабилност. Биологията (9 клас) изяснява ролята на придобитите черти в онтогенезата на растенията, животните и микроорганизмите, определя практическото приложение на придобитите знания за развитието на земеделието и икономиката.

Например, стойността на генни, хромозомни и геномни мутации (полиплоидия) е установена. По правило, под действието им организмите придобиват признаци, които нарушават жизнеспособността или водят до тяхната смърт. Положителните мутации са изключително редки, но незабавно се улавят от действието на естествения подбор и се фиксират в потомството. Наследената вариабилност в биологията е феномен, който постоянно се използва в методите на размножаване. Например, точкова мутация, която е причинила появата на растения лале с двуглава венче, послужи като основа за отглеждането на такива популярни сортове на тази декоративна култура като Silesta, Aquila, Global Design.

Относителна вариабилност

Новите признаци и свойства, придобити от организма поради влиянието на генотипа, могат да се свържат една с друга. Това твърдение се доказва от многобройните факти, които осигурява общата биология. Изследването на променливостта, наречено корелативна или корелационна, е проведено още през 19-ти век от Чарлз Дарвин и J. Cuvier. Те описаха такива прояви: ако snapdragons или семена грах са тъмно червени цветя, тогава axils на листата също са червени. При животни с много дълги крайници, шията е по-дълга от обикновено. Прекомерният растеж на косата на гърба, крайниците, гръдния кош при мъжете е свързан с развитието на големи зъби.

Причината за корелациите е плейотропията: феноменът на действието на един ген едновременно върху няколко характеристики на тялото. Както виждаме, променливостта в биологията е сложен процес. Тя зависи от единиците на наследственост - гени. Организмът не съществува изолирано, а заема в биогеоценозата заедно с отделни индивиди от своето население екологична ниша. Всички външни признаци на индивида се наричат ​​фенотип. Тя се причинява от взаимодействието на гените помежду си и с факторите на околната среда. Според биологията наследствеността и променливостта са неразделни и взаимозависими механизми. Те осигуряват еволюционен процес.

Какви са промените?

Поради влиянието на външните условия в организмите има промени, които не се предават на потомството. Степента на тяхното проявление зависи от интензивността на външните фактори. Новите знаци изчезват, ако натискът на околната среда отслабне. Всичко това е присъщо на такова явление като не-наследствена вариабилност. В биологията това се нарича модифицираща форма на придобиване на нови герои. Например: две растения от глухарче са растяли на различни почви.

Плодородната почва осигурява растежа на силно, високо растение с мощна розетка от листа. Глухарът беше къс от глинеста почва, с непропорционално дълъг централен корен. Друг пример промяна на промяната в резултат на условията на местообитанията: при морските ракообразни Артемия броят на космите по гърба на корема се увеличава с увеличаване на солеността. Всички модификации са изключително важни за живота на организмите, тъй като осигуряват адаптирането им към нестабилни външни условия.