Soalan dalam ekologi, teori evolusi, biologi populasi dan sains lain selalunya melibatkan konsep kebolehubahan (baik pasti dan tidak tentu). Ini adalah asas untuk memahami asal usul spesies, keupayaan mereka untuk menyesuaikan diri dengan perubahan keadaan persekitaran. Prinsip-prinsip ini mendasari pembiakan moden dan biologi molekul. Mari cuba fikirkan maksud konsep ini.
Jenis kebolehubahan
Konsep ini juga dipanggil kebolehubahan bukan keturunan dan keturunan. Apakah perbezaan antara kebolehubahan pasti dan tidak tentu? Yang pertama berlaku dalam sekumpulan individu sebagai tindak balas kepada faktor luaran. Ia dikawal oleh nilai norma tindak balas. Sebagai contoh, kita boleh mengingati hibernasi beruang, ketumpatan bulu anjing, panjang batang dandelion. Jika anda mengubah keadaan persekitaran, maka tanda-tanda ini mungkin tidak muncul. Jadi, jika anda secara buatan mencipta banyak makanan dan suhu hangat sepanjang tahun, maka beruang itu tidak akan tidur sepanjang musim sejuk. Anjing yang tinggal di dalam rumah pada musim sejuk akan mempunyai lapisan bawah yang lebih sedikit daripada anjing halaman berantai. Dengan pemotongan rumput yang berterusan, dandelionakan tumbuh dengan panjang batang yang lebih pendek, yang akan membolehkan ia membentuk peduncle dan mengelakkan pemotongan. Sudah tentu, sifat sedemikian tidak diwarisi secara genetik.
Kebolehubahan keturunan berlaku sebagai mutasi spontan dalam sekumpulan individu dan diwarisi melalui generasi. Walau bagaimanapun, tidak semua mutasi bermanfaat. Kebanyakannya menjadi tidak berguna atau berbahaya. Hanya beberapa perubahan akan disokong oleh pemilihan semula jadi. Sifat ini adalah asas evolusi, kerana ia membolehkan organisma menyesuaikan diri dengan perubahan dalam persekitaran, untuk memperoleh kualiti yang menyumbang kepada kelangsungan hidup. Mari kita fikirkan jenis ini dengan lebih terperinci.
Sejarah kajian kebolehubahan yang tidak menentu
Apabila menyebut faktor yang mempengaruhi asal usul spesies, seseorang tidak boleh gagal untuk menyebut pengarang buku dengan nama yang sama dan teori evolusi, Charles Darwin. Sudah tentu, pada masa ini teori ini telah dimuktamadkan dan dipanggil sintetik. Walau bagaimanapun, huraian tentang konsep asas dan prinsip kekal tidak berubah.
Menurut Darwin, kebolehubahan tak tentu – ialah "ciri kecil yang berbeza tak terhingga yang membezakan individu daripada spesies yang sama dan yang tidak boleh dijelaskan melalui warisan daripada salah seorang ibu bapa mereka atau daripada lebih nenek moyang yang jauh." Dia juga bercakap tentang pengaruh langsung dan tidak langsung keadaan kewujudan pada pembentukan organisma hidup, tentang korelasi tanda-tanda. Pada masa yang sama, konsep gen belum wujud, dan sebab-sebab kemunculan dataciri-ciri tidak jelas kepada saintis ini. Kini diketahui bahawa pewarisan bersifat genetik, dan mutasi berlaku dalam DNA sepanjang masa.
Bagaimana mekanisme ini berfungsi?
Replikasi DNA sentiasa mendapat ralat. Biasanya, ia mesti dikeluarkan oleh sistem imun atau sistem apoptosis selular (kematian terprogram). Sekiranya berlaku kegagalan sistem ini, sel ini boleh bertahan dan mencipta salinan dirinya sendiri. Jika organisma adalah unisel atau perubahan telah menjejaskan sel jantina, kecacatan ini akan diwarisi dan diteruskan kepada generasi lain. Ini mewujudkan kepelbagaian dalam populasi dan menjamin kemandirian spesies dan evolusi secara umum.
Jenis mutasi
- Gen. Mempengaruhi struktur DNA pada peringkat nukleotida. Ia dinyatakan dalam kehilangan, penggantian mana-mana nukleotida (penyakit manusia seperti fenilketonuria, anemia sel sabit boleh disebut sebagai contoh).
- Generatif. Mempengaruhi gen sel kuman. Diwarisi turun temurun.
- Somatik. Mutasi sel bukan jantina. Ia tidak diwarisi pada haiwan, tetapi diwarisi dalam tumbuhan apabila dibiakkan dengan kaedah vegetatif (kultur sel in-vitro).
- Genomik. Dikaitkan dengan perubahan bilangan kromosom dalam nukleus. Mereka boleh nyata sebagai peningkatan dalam satu atau lebih kromosom (pada manusia, penyakit Down dikaitkan dengan kromosom tambahan) dan sebagai pendaraban bilangannya (tumbuhan poliploid adalah petunjuk: kebanyakan jenis gandum moden adalah oktoploid, iaitu, mereka mempunyai lapan. set kromosom).
- Kromosomal.
Maksud
- Spesies tidak selalu hidup dalam keadaan yang sama. Sekiranya berlaku perubahan dalam keadaan hidup, kadangkala tiba-tiba, contohnya, disebabkan oleh bencana alam, penempatan semula ke benua lain, dsb., seluruh penduduk mungkin tertakluk kepada kepupusan. Tetapi sesetengah organisma mungkin mempunyai mutasi yang tidak berguna sehingga ke tahap ini, tetapi kini diperlukan untuk terus hidup. Ini bermakna hanya individu-individu ini akan bertahan dan memberikan zuriat dengan sifat-sifat ini. Contohnya ialah pertempuran berterusan antara bakteria dan antibiotik. Ejen antibakteria yang dibangunkan agak berkesan untuk masa tertentu, sehingga keturunan mikroorganisma dengan gen untuk ketahanan terhadap jenis ubat ini membiak. Ini memaksa industri farmaseutikal untuk mencipta produk baharu dan tanpa disedari merangsang bakteria untuk terus berkembang.
- Nilai dalam pilihan. Jenis variasi inilah yang dianggap oleh Charles Darwin sebagai asas untuk pemilihan buatan. Mutasi yang muncul pada mulanya, tanpa mengira faktor persekitaran, boleh menjadi berharga kepada manusia. Jadi, sebagai contoh, buah tomato berbuah besar tidak berguna untuk tumbuhan itu sendiri - cawangan tidak akan menahan beratnya tanpa prop dan garter. Tetapi pemilihan atas dasar ini membolehkan kami memperoleh varieti yang lebih produktif.
Definisi: apakah kebolehubahan tak tentu dalam biologi
Merumuskan perkara di atas, kami meringkaskan maksud konsep ini dalam sains. Kebolehubahan tak tentu dalam biologi adalah satu konsep yang sinonim denganmutasi. Ia bersifat turun-temurun (berbanding dengan yang pasti), manakala perubahan kecil dalam genom pada generasi pertama terkumpul dan bertambah kuat pada yang berikutnya. Kebolehubahan jenis ini juga dikaitkan dengan perubahan dalam faktor persekitaran, tetapi bukan dalam bentuk penyesuaian, tetapi secara tidak langsung. Oleh itu, ia membantu untuk menyesuaikan diri bukan kepada organisma tertentu, tetapi kepada takson secara keseluruhan.
Contoh kebolehubahan yang tidak pasti
Terdahulu dalam artikel, contoh mutasi tertentu yang membantu menyesuaikan diri dengan persekitaran telah dibincangkan. Pertimbangkan beberapa jenis kebolehubahan seperti ini dalam alam semula jadi:
- Pewarna pelindung. Berlaku pada banyak haiwan. Dalam proses pemilihan semula jadi, individu yang mempunyai warna yang lebih tidak mencolok dalam landskap sekeliling kurang terdedah kepada serangan pemangsa dan, oleh itu, boleh menghasilkan lebih banyak anak. Ciri ini ditetapkan secara turun-temurun. Pada masa yang sama, apabila keadaan persekitaran berubah (contohnya, apabila populasi berpindah ke habitat lain), warna yang dikekalkan melalui pemilihan mungkin berubah.
- Pewarna isyarat. Akibat perubahan dalam genom, beberapa serangga telah memperoleh warna terang yang memberi amaran kepada pemangsa tentang kelenjar racun. Serangga tidak berbisa juga boleh diwarnakan dengan cara ini untuk melindunginya daripada dimakan. Fenomena ini dipanggil mimikri.
- Bentuk badan. Pengaruh tidak langsung persekitaran menyokong individu yang bentuk badannya paling sesuai dengannya. Jadi, bentuk berbentuk torpedo, yang membantu dalam berenang, adalah ciri organisma akuatik. Ia serupa dengan ikan lumba-lumba, anjing laut, penguin, ikan, kumbang berenang. Sememangnya, bentuk ini dalam haiwan ini berkembang secara bebas. Cuma dalam proses evolusi, individu yang paling sesuai untuk berenang terselamat dan melahirkan anak.
- Mekanisme perlindungan. Sebagai contoh, jarum landak, landak - garis rambut yang diubah suai. Individu yang, disebabkan mutasi spontan, menerima bulu yang lebih padat, yang boleh menyebabkan kesulitan kepada pemangsa, mendapat kelebihan dalam pembiakan. Pada generasi akan datang, nampaknya pemilihan menyokong ketajaman kot - ciri ini dipergiatkan.
Merumuskan
Kebolehubahan jenis ini tidak menjamin kemandirian organisma, tetapi memastikan kemandirian spesies dalam keadaan persekitaran yang sentiasa berubah. Kebolehubahan tidak tentu diperlukan untuk manusia sebagai alat pembiakan. Ia menyumbang kepada asal semula jadi dan tiruan taksa baharu. Itulah sebabnya kebolehubahan yang tidak pasti adalah asas evolusi.
