التباين في علم الأحياء هو حدوث الفروق الفردية بين الأفراد من نفس النوع. بسبب التباين ، يصبح السكان غير متجانسين ، ولدى الأنواع فرصة أفضل للتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.
في علم مثل علم الأحياء ، الوراثة والتنوع يسيران جنبًا إلى جنب. هناك نوعان من التباين:
- غير وراثي (تعديل ، نمط ظاهري).
- وراثي (طفري ، وراثي).
تباين غير وراثي
تباين التعديل في علم الأحياء هو قدرة كائن حي واحد (النمط الظاهري) على التكيف مع العوامل البيئية داخل تركيبته الوراثية. بسبب هذه الخاصية ، يتكيف الأفراد مع التغيرات في المناخ وظروف الوجود الأخرى. تباين النمط الظاهري يكمن وراء العمليات التكيفية التي تحدث في أي كائن حي. لذلك ، في الحيوانات المهجنة ، مع تحسن ظروف الاحتجاز ، تزداد الإنتاجية: إنتاج الحليب ، وإنتاج البيض ، وما إلى ذلك. وتنمو الحيوانات التي يتم إحضارها إلى المناطق الجبلية قصيرة وتتمتع بصحة جيدة.المعطف المطور. التغيرات في العوامل البيئية وتسبب التباين. يمكن العثور بسهولة على أمثلة على هذه العملية في الحياة اليومية: يصبح جلد الإنسان داكنًا تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، وتتطور العضلات نتيجة المجهود البدني ، والنباتات المزروعة في أماكن مظللة وفي الضوء لها أشكال أوراق مختلفة ، والأرانب تغير معطفها اللون في الشتاء والصيف.
الخصائص التالية هي سمة من سمات التباين غير الوراثي:
- طبيعة المجموعة للتغيير ؛
- لا يرثها النسل ؛
- تغيير سمة داخل النمط الجيني ؛
- نسبة درجة التغيير مع شدة تأثير عامل خارجي
التباين الوراثي
التباين الوراثي أو الجيني في علم الأحياء هو العملية التي يتغير بها جينوم الكائن الحي. بفضلها ، يكتسب الفرد ميزات كانت غير عادية في السابق لنوعها. وفقًا لداروين ، فإن التباين الوراثي هو المحرك الرئيسي للتطور. هناك الأنواع التالية من التباين الوراثي:
- طفري ؛
- توافقي.
التباين التوليفي ينتج عن تبادل الجينات أثناء التكاثر الجنسي. في الوقت نفسه ، يتم الجمع بين سمات الوالدين بطرق مختلفة في عدد من الأجيال ، مما يزيد من تنوع الكائنات الحية في السكان. التباين التوليفي يخضع لقواعد الوراثة المندلية.
مثال على هذا التباين هو زواج الأقارب والتزاوج الخارجي (وثيق الصلة وزواج الأقارب). عندما تريد سمات منتج فردي أن تكون ثابتة في سلالة الحيوانات ، يتم استخدام زواج الأقارب. وهكذا ، يصبح النسل أكثر اتساقًا ويعزز صفات مؤسس السلالة. يؤدي زواج الأقارب إلى ظهور جينات متنحية ويمكن أن يؤدي إلى انحطاط الخط. لزيادة جدوى النسل ، يتم استخدام التهجين الخارجي - عبور غير ذي صلة. في الوقت نفسه ، يزداد تغاير الزيجوت في النسل ويزداد التنوع داخل السكان ، ونتيجة لذلك ، تزداد مقاومة الأفراد للتأثيرات الضارة للعوامل البيئية.
الطفرات ، بدورها ، تنقسم إلى:
- جينومي ؛
- كروموسومي ؛
- وراثي ؛
- السيتوبلازم.
التغييرات التي تؤثر على الخلايا الجنسية موروثة. يمكن أن تنتقل الطفرات في الخلايا الجسدية إلى النسل إذا كان الفرد يتكاثر بشكل نباتي (نباتات ، فطريات). يمكن أن تكون الطفرات مفيدة أو محايدة أو ضارة.
الطفرات الجينية
يمكن أن يكون التباين في علم الأحياء من خلال الطفرات الجينية من نوعين:
- تعدد الصبغيات - الطفرة شائعة في النباتات. وهو ناتج عن زيادة متعددة في العدد الإجمالي للكروموسومات في النواة ، ويتشكل في عملية انتهاك انحرافها إلى أقطاب الخلية أثناء الانقسام. تستخدم الهجينة متعددة الصيغ الصبغية على نطاق واسع في الزراعة - في إنتاج المحاصيل هناك أكثر من 500 متعدد الصيغ الصبغية (البصل والحنطة السوداء وبنجر السكر والفجل والنعناع والعنب وغيرها).
- اختلال الصيغة الصبغية -زيادة أو نقصان في عدد الكروموسومات في أزواج فردية. يتميز هذا النوع من الطفرات بانخفاض قابلية الفرد للحياة. طفرة واسعة الانتشار في البشر - كروموسوم واحد إضافي على الزوج 21 يسبب متلازمة داون.
الطفرات الصبغية
يظهر التباين في علم الأحياء من خلال الطفرات الصبغية عندما تتغير بنية الكروموسومات نفسها: فقدان الجزء النهائي ، وتكرار مجموعة من الجينات ، وتناوب جزء واحد ، ونقل مقطع كروموسوم إلى مكان آخر أو إلى كروموسوم آخر. تحدث مثل هذه الطفرات غالبًا تحت تأثير الإشعاع والتلوث الكيميائي للبيئة.
الطفرات الجينية
جزء مهم من هذه الطفرات لا يظهر خارجيًا ، لأنها سمة متنحية. تحدث الطفرات الجينية بسبب تغيير في تسلسل النيوكليوتيدات - الجينات الفردية - وتؤدي إلى ظهور جزيئات بروتينية بخصائص جديدة.
الطفرات الجينية لدى البشر تسبب ظهور بعض الأمراض الوراثية - فقر الدم المنجلي ، الهيموفيليا.
الطفرات السيتوبلازمية
ترتبط الطفرات السيتوبلازمية بالتغيرات في هياكل السيتوبلازم الخلوي التي تحتوي على جزيئات الحمض النووي. هذه هي الميتوكوندريا والبلاستيدات. تنتقل مثل هذه الطفرات عبر خط الأم ، حيث تتلقى البيضة الملقحة كل السيتوبلازم من بويضة الأم. مثال على الطفرة السيتوبلازمية التي تسببت في التباين في علم الأحياء هو قرش النبات ، والذي ينتج عن التغيراتفي البلاستيدات الخضراء.
كل الطفرات لها الخصائص التالية:
- تظهر فجأة.
- تسليم.
- ليس لديهم أي اتجاه. يمكن أن تخضع الطفرات لمنطقة غير مهمة وعلامة حيوية.
- تحدث في الأفراد ، أي الأفراد.
- الطفرات في مظهرها يمكن أن تكون متنحية أو مهيمنة.
- يمكن تكرار نفس الطفرة
تحدث كل طفرة لأسباب معينة. في معظم الحالات ، لا يمكن تحديده بدقة. في ظل الظروف التجريبية ، للحصول على الطفرات ، يتم استخدام عامل موجه للبيئة الخارجية - التعرض للإشعاع وما شابه.
