Ang mga tanong sa ekolohiya, teorya ng ebolusyon, biology ng populasyon at iba pang mga agham ay kadalasang kinabibilangan ng konsepto ng pagkakaiba-iba (parehong tiyak at hindi tiyak). Ito ang pundasyon para sa pag-unawa sa pinagmulan ng mga species, ang kanilang kakayahang umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang mga prinsipyong ito ay sumasailalim sa modernong pag-aanak at molecular biology. Subukan nating alamin kung ano ang ibig sabihin ng mga konseptong ito.
Mga uri ng pagkakaiba-iba
Ang mga konseptong ito ay tinatawag ding non-hereditary at hereditary variability. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng tiyak at hindi tiyak na pagkakaiba-iba? Ang una ay nangyayari sa isang grupo ng mga indibidwal bilang tugon sa mga panlabas na salik. Ito ay kinokontrol ng halaga ng pamantayan ng reaksyon. Bilang halimbawa, maaalala natin ang hibernation ng isang oso, ang kapal ng amerikana ng aso, ang haba ng tangkay ng dandelion. Kung babaguhin mo ang mga kondisyon sa kapaligiran, maaaring hindi lumitaw ang mga palatandaang ito. Kaya, kung artipisyal kang lumikha ng isang kasaganaan ng pagkain at isang mainit na temperatura sa buong taon, kung gayon ang oso ay hindi matutulog sa taglamig. Ang isang aso na nakatira sa loob ng bahay sa taglamig ay magkakaroon ng mas kaunting undercoat kaysa sa isang chain yard dog. Sa patuloy na paggapas ng damuhan, dandelionay lalago na may mas maikling haba ng tangkay, na magpapahintulot na bumuo ng isang peduncle at maiwasan ang pagputol. Siyempre, hindi genetically inherited ang mga ganitong katangian.
Ang namamana na pagkakaiba-iba ay nangyayari bilang kusang mga mutasyon sa loob ng isang pangkat ng mga indibidwal at namamana sa mga henerasyon. Gayunpaman, hindi lahat ng mutasyon ay kapaki-pakinabang. Karamihan sa kanila ay nagiging walang silbi o nakakapinsala. Ilang pagbabago lang ang susuportahan ng natural selection. Ang pag-aari na ito ay ang batayan ng ebolusyon, dahil pinapayagan nito ang organismo na umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran, upang makakuha ng mga katangian na nakakatulong sa kaligtasan. Pag-isipan natin ang ganitong uri nang mas detalyado.
Kasaysayan ng pag-aaral ng hindi tiyak na pagkakaiba-iba
Kapag binanggit ang mga salik na nakakaimpluwensya sa pinagmulan ng mga species, hindi mabibigo ang isa na banggitin ang may-akda ng aklat na may parehong pangalan at ang teorya ng ebolusyon, si Charles Darwin. Siyempre, sa sandaling ito ay natapos na ang teoryang ito at tinatawag na gawa ng tao. Gayunpaman, ang paglalarawan ng mga pangunahing konsepto at ang prinsipyo ay nanatiling hindi nagbabago.
Ayon kay Darwin, ang indeterminate variability – ay "walang katapusan na iba't ibang menor de edad na tampok na nagpapakilala sa mga indibidwal ng parehong species at hindi maipaliwanag sa pamamagitan ng pamana mula sa isa sa kanilang mga magulang o mula sa higit pa malayong mga ninuno." Nagsalita din siya tungkol sa direkta at hindi direktang impluwensya ng mga kondisyon ng pagkakaroon sa pagbuo ng isang buhay na organismo, tungkol sa ugnayan ng mga palatandaan. Kasabay nito, ang konsepto ng isang gene ay hindi pa umiiral, at ang mga dahilan para sa paglitaw ng dataAng mga tampok ay hindi malinaw sa siyentipikong ito. Alam na ngayon na ang pagmamana ay genetic sa kalikasan, at ang mga mutasyon ay nangyayari sa DNA sa lahat ng oras.
Paano gumagana ang mekanismong ito?
Ang
DNA replication ay patuloy na nakakakuha ng mga error. Karaniwan, dapat silang alisin ng immune system o ng sistema ng cellular apoptosis (programmed death). Sa kaganapan ng pagkabigo ng mga sistemang ito, ang cell na ito ay maaaring mabuhay at lumikha ng mga kopya ng sarili nito. Kung ang organismo ay unicellular o ang mga pagbabago ay nakaapekto sa mga selula ng kasarian, ang depektong ito ay mamamana at maipapasa sa ibang mga henerasyon. Lumilikha ito ng pagkakaiba-iba sa populasyon at ginagarantiyahan ang kaligtasan ng mga species at ebolusyon sa pangkalahatan.
Mga uri ng mutasyon
- Gene. Makakaapekto sa istruktura ng DNA sa antas ng nucleotide. Ang mga ito ay ipinahayag sa pagkawala, pagpapalit ng anumang nucleotide (mga sakit ng tao tulad ng phenylketonuria, sickle cell anemia ay maaaring banggitin bilang isang halimbawa).
- Generative. Makakaapekto sa mga gene ng mga selula ng mikrobyo. Namana sa mga henerasyon.
- Somatic. Mga mutasyon ng mga non-sex cell. Ang mga ito ay hindi minana sa mga hayop, ngunit namamana sa mga halaman kapag pinalaganap sa pamamagitan ng vegetative method (in-vitro cell culture).
- Genomic. Nauugnay sa pagbabago sa bilang ng mga chromosome sa nucleus. Maaari silang mahayag bilang isang pagtaas sa isa o higit pang mga chromosome (sa mga tao, ang Down's disease ay nauugnay sa isang dagdag na chromosome) at bilang isang multiplikasyon ng kanilang bilang (polyploid na mga halaman ay nagpapahiwatig: karamihan sa mga modernong uri ng trigo ay octoploid, iyon ay, mayroon silang walong set ng chromosomes).
- Chromosomal.
Kahulugan
- Ang mga species ay hindi palaging nabubuhay sa parehong mga kondisyon. Sa kaganapan ng pagbabago sa mga kondisyon ng pamumuhay, kung minsan ay biglaan, halimbawa, dahil sa isang natural na sakuna, resettlement sa ibang kontinente, atbp., ang buong populasyon ay maaaring mapailalim sa pagkalipol. Ngunit ang ilang mga organismo ay maaaring may mga mutasyon na walang silbi hanggang sa puntong ito, ngunit ngayon ay kinakailangan para mabuhay. Nangangahulugan ito na ang mga indibidwal na ito lamang ang mabubuhay at magbibigay ng mga supling na may mga katangiang ito. Ang isang halimbawa ay ang patuloy na labanan sa pagitan ng bakterya at antibiotics. Ang binuo na mga ahente ng antibacterial ay medyo epektibo para sa isang tiyak na oras, hanggang sa dumami ang mga supling ng mga microorganism na may mga gene para sa paglaban sa ganitong uri ng gamot. Pinipilit nito ang industriya ng pharmaceutical na lumikha ng mga bagong produkto at hindi sinasadyang pukawin ang bacteria na lalong umunlad.
- Halaga sa pagpili. Ito ang uri ng pagkakaiba-iba na itinuturing ni Charles Darwin na batayan para sa artipisyal na pagpili. Ang mga mutasyon na lumalabas sa simula, anuman ang mga salik sa kapaligiran, ay maaaring maging mahalaga sa mga tao. Kaya, halimbawa, ang mga malalaking prutas na kamatis ay hindi kapaki-pakinabang para sa halaman mismo - ang mga sanga ay hindi makatiis sa kanilang timbang nang walang mga prop at garter. Ngunit ang pagpili sa batayan na ito ay nagbigay-daan sa amin na makakuha ng mas produktibong mga varieties.
Kahulugan: ano ang hindi tiyak na pagkakaiba-iba sa biology
Sa pagbubuod sa itaas, ibubuod namin kung ano ang kahulugan ng konseptong ito sa agham. Ang indefinite variability sa biology ay isang konsepto na kasingkahulugan ngmutasyon. Ito ay namamana sa likas na katangian (kumpara sa isang tiyak), habang ang mga maliliit na pagbabago sa genome sa unang henerasyon ay naiipon at tumindi sa mga kasunod. Ang ganitong uri ng pagkakaiba-iba ay nauugnay din sa mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran, ngunit hindi sa anyo ng mga adaptasyon, ngunit hindi direkta. Kaya, nakakatulong ito na umangkop hindi sa isang partikular na organismo, ngunit sa taxon sa kabuuan.
Mga halimbawa ng hindi tiyak na pagkakaiba-iba
Nauna sa artikulo, tinalakay ang mga partikular na halimbawa ng mutasyon na tumutulong upang umangkop sa kapaligiran. Isaalang-alang ang ilang malawak na uri ng naturang pagkakaiba-iba sa kalikasan:
- Proteksiyong kulay. Nangyayari sa maraming hayop. Sa proseso ng natural na seleksiyon, ang mga indibidwal na may mas hindi kapansin-pansing kulay sa nakapalibot na tanawin ay hindi gaanong madaling atakehin ng mga mandaragit at, samakatuwid, ay maaaring makagawa ng mas maraming supling. Ang tampok na ito ay naayos sa mga henerasyon. Kasabay nito, kapag nagbabago ang mga kondisyon sa kapaligiran (halimbawa, kapag lumipat ang isang populasyon sa ibang tirahan), maaaring magbago ang kulay na pinapanatili ng pagpili.
- Pagkulay ng signal. Bilang resulta ng mga pagbabago sa genome, ang ilang mga insekto ay nakakuha ng maliliwanag na kulay na nagbababala sa mga mandaragit ng mga glandula ng kamandag. Ang mga di-makamandag na insekto ay maaari ding kulayan sa ganitong paraan upang maprotektahan ang mga ito mula sa pagkain. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na mimicry.
- Hugis ng katawan. Ang hindi direktang impluwensya ng kapaligiran ay sumusuporta sa mga indibidwal na ang hugis ng katawan ay pinakaangkop dito. Kaya, ang hugis na torpedo na anyo, na tumutulong sa paglangoy, ay katangian ng mga nabubuhay na organismo. Ito ay katulad sa mga dolphin, seal, penguin, isda, swimming beetle. Naturally, ang form na ito sa mga hayop na ito ay binuo nang nakapag-iisa. Kaya lang, sa proseso ng ebolusyon, ang mga indibidwal na pinakamainam na umangkop sa paglangoy ay nakaligtas at nanganak.
- Mga mekanismo ng proteksyon. Halimbawa, ang mga karayom ng isang hedgehog, isang porcupine - isang binagong hairline. Ang mga indibidwal na, dahil sa isang kusang mutation, ay nakatanggap ng mas siksik na bristles, na maaaring magdulot ng abala sa isang mandaragit, ay nakakuha ng isang kalamangan sa pagpaparami. Sa mga susunod na henerasyon, tila, suportado ng pagpili ang talas ng amerikana - tumindi ang tampok na ito.
Summing up
Ang ganitong uri ng pagkakaiba-iba ay hindi ginagarantiyahan ang kaligtasan ng organismo, ngunit tinitiyak ang kaligtasan ng mga species sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang hindi tiyak na pagkakaiba-iba ay kinakailangan para sa mga tao bilang isang tool sa pag-aanak. Nag-aambag ito sa natural at artipisyal na pinagmulan ng bagong taxa. Ito ang dahilan kung bakit ang hindi tiyak na pagkakaiba-iba ay ang batayan ng ebolusyon.
