لا يُطلق على التباين في علم الأحياء سوى خصائص الكائنات الحية لاكتساب ميزات جديدة تختلف عن أسلافها ، بالإضافة إلى الحالات الفردية للكائنات الأبوية مقارنة بالأحفاد خلال فترة تطور الكائن الحي الفردي. يسمى تنوع السمات بين أعضاء نفس النوع أيضًا التباين.
أنواع التباين
يتم تمييز الأنواع التالية من التباين:
- غير وراثي و وراثي. وبعبارة أخرى التعديل الوراثي
- الفرد وهو الفرق بين الأفراد والجماعة. هذا الأخير يتكون في التغييرات بين مجموعات كاملة من الأفراد. يمكن أن تكون ، على سبيل المثال ، مجموعات من الحيوانات من نفس النوع. يجب أن يكون مفهوما أن تباين المجموعة هو مشتق من الفرد وهو أيضًا خاصية للكائنات الحية.الكائنات الحية تكتسب سمات جديدة.
- التمييز بين المتغيرات الاتجاهية وغير الاتجاهية.
- الكمي والنوعي
نظرًا لخصائص الكائنات الحية لاكتساب ميزات جديدة ، تنشأ حالات جديدة بشكل أساسي ، والتي تعد بمثابة شرط أساسي لانتواع وتطور المحيط الحيوي ككل. تتم دراسة التباين بواسطة علم مثل علم الوراثة. ولكن قبل الشروع في تحليل التباين من الناحية الجينية ، دعنا نكرر ماهية الحياة البيولوجية كظاهرة من أجل فهم أكثر اكتمالاً للصورة.
خصائص الكائنات الحية
تدخل المواد من البيئة الخارجية إلى الجسم ، مما يوفر العمليات الحيوية لهذا الكائن الحي. بفضل التغذية والمواد الغذائية والمياه تدخل هذا النظام البيولوجي ، ويوفر التنفس الأكسجين. يعالج الجسم هذه المواد ، ويمتص بعضها ، ويزيل بعضها ، أي تتم عملية الإخراج. وبالتالي ، هناك تبادل للمواد بين الكائن الحي والبيئة. يضمن تناول العناصر الغذائية مع الطعام النمو والتطور ، كل هذه العمليات معًا ضرورية لضمان خاصية مهمة جدًا للجسم - القدرة على التكاثر.
أي تغيير في الظروف البيئية يسبب على الفور ردود الفعل المقابلة من الجسم. هذا هو أحد المؤشرات التمثيلية لوجود خصائص الكائنات الحية لاكتساب سمات جديدة. الخصائص الرئيسية للكائنات الحية ، وهي التغذية والتمثيل الغذائيالمواد ، النمو ، التنفس ، الإخراج ، التكاثر ، التطور ، التهيج ، عوامل في وجود الوحدة البيولوجية.
نمو الكائنات الحية
النمو في علم الأحياء يسمى تضخم حجم الكائن الحي مع زيادة كتلته. يمكن أن تكون النباتات في حالة نمو طوال حياتها تقريبًا. يرافقه زيادة في الحجم وتكوين أعضاء نباتية جديدة. يسمى هذا النمو غير محدود.
يصاحب نمو الحيوانات أيضًا زيادة في الحجم - حيث تزداد جميع الأعضاء التي تشكل جسم الحيوان بشكل متناسب. لكن أعضاء جديدة لا تتشكل. تسمح خاصية اكتساب الكائنات الحية لخصائص جديدة لنمو العديد من الحيوانات بالاستمرار فقط لفترة معينة من الحياة ، أي أن تكون محدودة. لا تنمو الكائنات الحية خلال الحياة فحسب ، بل تتطور أيضًا وتغير مظهرها وتكتسب صفات جديدة. التطور هو الاسم الذي يطلق على التغيرات الطبيعية التي لا رجعة فيها والتي تحدث في جسم الكائنات الحية من لحظة نشأتها إلى نهاية الحياة. صفة جديدة تظهر في النباتات والحيوانات أثناء التطور وهي القدرة على التكاثر
تطوير الكائنات الحية
التطور ، حيث يكون الكائن الحي الجديد منذ الولادة مشابهًا لحيوان بالغ ، يسمى مباشر. يعتبر هذا التطور نموذجيًا لمعظم الأسماك والطيور والثدييات. في بعض الحيوانات ، يحدث التطور بتحولات مذهلة. على سبيل المثال ، في الفراشات ، يفقس البيض في اليرقات - اليرقات ، التي تشكل بعد فترة شرنقة. على التخضع مرحلة الخادرة لعمليات تحول معقدة ، وتخرج منها فراشة جديدة. يسمى هذا التطور غير المباشر ، أو التطور مع التحولات. التنمية غير المباشرة نموذجية للفراشات والخنافس والضفادع.
التباين في علم الوراثة
علم الوراثة هو علم قوانين الوراثة والتنوع. تسمى الوراثة في علم الوراثة الملكية المشتركة لجميع الكائنات الحية لنقل علاماتها وخصائصها التنموية إلى النسل. في المقابل ، التباين هو قدرة الكائنات الحية على اكتساب ميزات وخصائص جديدة تختلف بين الأفراد داخل النوع. من الصعب مناقشة المفاهيم الجينية دون معرفة ماهية الجين. لذلك ، دعونا نتعلم أن الجين هو جزء من الحمض النووي ، يحمل تسلسل النيوكليوتيدات منه جميع المعلومات المشفرة اللازمة للتوليف اللاحق لـ RNA و polypeptides. الجين هو أيضًا الوحدة الأولية للوراثة.
الأليلات هي أشكال مختلفة من جين واحد. تنشأ واحدة فوق الأخرى نتيجة للطفرات. يحتوي على نفس موقع (مناطق) الكروموسومات المتجانسة.
الزيجوت المتماثل هو كائن حيوي يحتوي في خلاياه في الكروموسومات المتجانسة على أليلات لجين معين من نوع واحد فقط.
يمكن تسمية الزيجوت المتغاير بالكائن الذي تحتوي خلاياه في الكروموسومات المتجانسة على أليلات مختلفة لجين معين.
يسمى النمط الجيني في علم الوراثة العاممجموعة الجينات في كائن حي. النمط الظاهري ، بدوره ، هو مجموعة من هذه الخصائص للكائن الحي التي تنتج عن تفاعل النمط الجيني والبيئة الخارجية.
دور التباين في التطور
النمط الظاهري لكل كائن حي معين هو نتيجة تفاعل النمط الجيني لهذا الكائن الحي مع الظروف التي توفرها البيئة الخارجية. جزء مثير للإعجاب من التباين في الأنماط الظاهرية للسكان ناتج عن الاختلاف بين الأنماط الجينية لأفرادها. تعرف النظرية التركيبية للتطور التطور بأنه تغيير في هذا الاختلاف الجيني. يتقلب تواتر الأليلات في مجموعة الجينات ، ونتيجة لذلك يصبح هذا الأليل أكثر أو أقل شيوعًا مقارنة بالأشكال الأخرى لمثل هذا الجين. تنشأ الخاصية المشتركة لجميع الكائنات الحية لاكتساب سمات جديدة جزئيًا لأن القوى التطورية تعمل بطريقة تغير تواتر الأليلات. الاختلاف يختفي عندما يصل تردد الأليل إلى حالة ثابتة.
ظهور الاختلاف يحدث بسبب الطفرات في المادة الوراثية ، والهجرات بين السكان وخلط الجينات ، والتي تحدث نتيجة التكاثر الجنسي. لقد تعلمت بالفعل أن قدرة الكائنات الحية على اكتساب سمات جديدة تسمى التباين ، ولكن من المهم أيضًا معرفة أنه يمكن أن ينشأ من تبادل الجينات بين أعضاء أكثر من نوع واحد ، على سبيل المثال ، من خلال النقل الأفقي للجينات في البكتيريا والتهجين في النباتات. على الرغم من التغيير المستمر في ترددات الأليل بسبب هذهالعمليات ، فإن معظم الجينومات متطابقة تقريبًا في جميع الأفراد من نفس النوع. ومع ذلك ، حتى التغييرات الصغيرة نسبيًا في التركيب الوراثي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات جذرية في النمط الظاهري. على سبيل المثال ، الفرق بين الجينوم البشري وجينوم الشمبانزي هو خمسة بالمائة فقط من سلسلة الحمض النووي بأكملها.
