Мінливість, її види та біологічне значення

Мінливість – це загальна властивість живих систем, пов’язане із змінами фенотипу і генотипу, виникаючими під впливом зовнішнього середовища або в результаті змін спадкового матеріалу. Розрізняють неспадкову і спадкову мінливість.

Неспадкова мінливість. Неспадкова, або групова (певна), або модификационная мінливість – це зміни фенотипу під впливом умов зовнішнього середовища. Модификационная мінливість не торкається генотип особин. Генотип, залишаючись незмінним, визначає межі, в яких може змінюватися фенотип. Ці межі, тобто можливості для фенотипического прояву ознаки, називаються нормою реакції і успадковуються. Норма реакції встановлює межі, в яких може змінюватися конкретна ознака. Різні ознаки мають різною нормою реакції – широкою або вузькою. Так, наприклад, такі ознаки, як група крові, колір очей не змінюються. Форма очі ссавців змінюється незначно і володіє вузькою нормою реакції. Удійність корів може варіювати в досить широких межах залежно від умов утримання породи. Широку норму реакції можуть мати й інші кількісні ознаки – зростання, розміри листя, кількість зерен в качані і т. д. Чим ширше норма реакції, тим більше можливостей у особини пристосуватися до умов навколишнього середовища. Ось чому особин з середньою вираженістю ознаки більше, ніж особин з крайніми його виразами. Це добре ілюструється таким прикладом, як кількість карликів і гігантів у людей. Їх мало, тоді як людей із зростанням в діапазоні 160-180 см в тисячі разів більше.
На фенотипічні прояви ознаки впливає сукупну взаємодію генів і умов зовнішнього середовища. Модифікаційні зміни не успадковуються, але не обов’язково носять груповий характер і не завжди проявляються у всіх особин виду, що знаходяться в однакових умовах середовища. Модифікації забезпечують пристосованість особини до цих умов.

Спадкова мінливість (комбинативная, мутационная, невизначена).
Комбинативная мінливість виникає при статевому процесі в результаті нових поєднань генів, що виникають при заплідненні, кросинговері, кон’югації тобто при процесах, що супроводжуються рекомбінаціями (перерозподілом і новими поєднаннями) генів. В результаті мінливості виникають організми, що відрізняються від своїх батьків по генотипам і фенотипам. Деякі комбинативного зміни можуть бути шкідливі для окремої особини. Для виду же комбинативного зміни, в цілому, корисні, т. к. ведуть до генотипічними і фенотипическому різноманітності. Це сприяє виживанню видів і їх еволюційному прогресу.

Мутаційна мінливість пов’язана із змінами послідовності нуклеотидів в молекулах ДНК, випадіння та вставок великих ділянок в молекулах ДНК, змін числа молекул ДНК (хромосом). Самі подібні зміни називаються мутаціями. Мутації успадковуються.
Серед мутацій виділяють:
– Генні – викликають зміни послідовності нуклеотидів ДНК в конкретному гені, а отже в і-РНК і білку, кодируемом цим геном. Генні мутації бувають як домінантними, так і рецесивними. Вони можуть призвести до появи ознак, що підтримують або пригнічують життєдіяльність організму;
– Генеративні мутації зачіпають статеві клітини і передаються при статевому розмноженні;
– Соматичні мутації не зачіпають статеві клітини і у тварин успадковуються, а у рослин успадковуються при вегетативному розмноженні;
– Геномні мутації (поліплоїдія і гетероплоїдія) пов’язані зі зміною числа хромосом в каріотипі клітин;
– Хромосомні мутації пов’язані з перебудовами структури хромосом, зміною положення їх ділянок, що виник в результаті розривів, випаданням окремих ділянок і т. д.

Найбільш поширені генні мутації, в результаті яких відбувається зміна, випадання або вставка нуклеотидів ДНК в гені. Мутантні гени передають до місця синтезу білка вже іншу інформацію, а це, в свою чергу, веде до синтезу інших білків і виникненню нових ознак. Мутації можуть виникати під впливом радіації, ультрафіолетового випромінювання, різних хімічних агентів. Не всі мутації виявляються ефективними. Частина їх виправляється при репарації ДНК. Фенотипічно мутації виявляються в тому випадку, якщо вони не привели до загибелі організму. Більшість генних мутацій носять рецесивний характер. Еволюційне значення мають фенотипически проявилися мутації, що забезпечили особинам або переваги в боротьбі за існування, або навпаки, спричинили їх загибель під тиском природного відбору.

Мутаційний процес підвищує генетичну різноманітність популяцій, що створює передумови для еволюційного процесу.
Частоту мутацій можна підвищувати штучно, що використовується в наукових і практичних цілях.

Посилання на основну публікацію