Les preguntes d'ecologia, teoria de l'evolució, biologia de poblacions i altres ciències sovint impliquen el concepte de variabilitat (tant definit com indefinit). Aquesta és la pedra angular per entendre l'origen de les espècies, la seva capacitat d'adaptació a les condicions ambientals canviants. Aquests principis es basen en la millora moderna i la biologia molecular. Intentem esbrinar què volen dir aquests conceptes.
Tipus de variabilitat
Aquests conceptes també s'anomenen variabilitat no hereditària i variabilitat hereditària. Quina diferència hi ha entre la variabilitat definida i la indefinida? El primer es produeix en un grup d'individus com a resposta a factors externs. Està regulat pel valor de la norma de reacció. Com a exemple, podem recordar la hibernació d'un ós, la densitat del pelatge d'un gos, la longitud de la tija d'un dent de lleó. Si canvieu les condicions ambientals, és possible que aquests signes no apareguin. Per tant, si creeu artificialment una gran quantitat d'aliments i una temperatura càlida durant tot l'any, l'ós no dormirà durant l'hivern. Un gos que viu a l'interior a l'hivern tindrà molt menys pelatge inferior que un gos de pati de cadena. Amb tallant de gespa constant, dent de lleócreixerà amb una longitud de tija més curta, la qual cosa li permetrà formar un peduncle i evitar el tall. Per descomptat, aquests trets no s'hereten genèticament.
La variabilitat hereditària es produeix com a mutacions espontànies dins d'un grup d'individus i s'hereta de generació en generació. Tanmateix, no totes les mutacions són beneficioses. La majoria d'ells es tornen inútils o nocius. Només alguns canvis seran recolzats per la selecció natural. Aquesta propietat és la base de l'evolució, ja que permet a l'organisme adaptar-se als canvis del medi, adquirir qualitats que contribueixen a la supervivència. Anem a parlar d'aquest tipus amb més detall.
Història de l'estudi de la variabilitat incerta
En esmentar els factors que influeixen en l'origen de les espècies, no es pot deixar d'esmentar l'autor del llibre del mateix nom i de la teoria de l'evolució, Charles Darwin. Per descomptat, de moment aquesta teoria s'ha finalitzat i s'anomena sintètica. Tanmateix, la descripció dels conceptes bàsics i el principi es va mantenir sense canvis.
Segons Darwin, la variabilitat indeterminada – és "trets menors infinitament variats que distingeixen els individus de la mateixa espècie i que no es poden explicar per l'herència d'un dels seus pares o de més. avantpassats llunyans". També va parlar de la influència directa i indirecta de les condicions d'existència en la formació d'un organisme viu, de la correlació de signes. Al mateix temps, encara no existia el concepte de gen i els motius de l'aparició de dadesLes característiques no estaven clares per a aquest científic. Ara se sap que l'herència és de naturalesa genètica i que les mutacions es produeixen a l'ADN tot el temps.
Com funciona aquest mecanisme?
La replicació de l'ADN rep errors constantment. Normalment, han de ser eliminats pel sistema immunitari o pel sistema d'apoptosi cel·lular (mort programada). En cas de fallada d'aquests sistemes, aquesta cèl·lula pot sobreviure i crear còpies d'ella mateixa. Si l'organisme és unicel·lular o els canvis han afectat les cèl·lules sexuals, aquest defecte s'heretarà i es transmetrà a altres generacions. Això crea diversitat a la població i garanteix la supervivència de l'espècie i l'evolució en general.
Tipus de mutacions
- Gene. Afecta l'estructura de l'ADN a nivell de nucleòtids. S'expressen en la pèrdua, substitució de qualsevol nucleòtid (com a exemple es poden citar mal alties humanes com la fenilcetonúria, l'anèmia falciforme).
- Generatiu. Afecta els gens de les cèl·lules germinals. Heretat a través de generacions.
- Somàtic. Mutacions de cèl·lules no sexuals. No s'hereten en animals, però s'hereten en plantes quan es propaguen per un mètode vegetatiu (cultiu de cèl·lules in vitro).
- Genòmica. Associat a un canvi en el nombre de cromosomes del nucli. Es poden manifestar com un augment d'un o més cromosomes (en els humans, la mal altia de Down s'associa a un cromosoma addicional) i com una multiplicació del seu nombre (les plantes poliploides són orientatives: la majoria de varietats modernes de blat són octoploides, és a dir, en tenen vuit). conjunts de cromosomes).
- Cromosòmica.
Significat
- L'espècie no sempre viu en les mateixes condicions. En cas d'un canvi de les condicions de vida, de vegades brusc, per exemple, per un desastre natural, reassentament a un altre continent, etc., tota la població pot estar objecte d'extinció. Però alguns organismes poden tenir mutacions que fins ara eren inútils, però que ara són necessàries per a la supervivència. Això vol dir que només aquests individus sobreviuran i donaran descendència amb aquests trets. Un exemple seria la batalla constant entre bacteris i antibiòtics. Els agents antibacterians desenvolupats són força efectius durant un cert temps, fins que es multipliquen la descendència de microorganismes amb gens de resistència a aquest tipus de medicació. Això obliga la indústria farmacèutica a crear nous productes i, sense voler-ho, estimular els bacteris per seguir evolucionant.
- Valor a la selecció. Va ser aquest tipus de variació que Charles Darwin va considerar la base de la selecció artificial. Les mutacions que apareixen inicialment, independentment dels factors ambientals, poden ser valuoses per als humans. Així, per exemple, els fruits de tomàquet de fruita gran no són útils per a la pròpia planta: les branques no suportaran el seu pes sense puntals i lligams. Però la selecció sobre aquesta base ens va permetre obtenir varietats més productives.
Definició: què és la variabilitat indeterminada en biologia
Resumant l'anterior, resumim què significa aquest concepte en ciència. La variabilitat indefinida en biologia és un concepte sinònim demutacions. És de naturalesa hereditària (en oposició a una definida), mentre que els canvis menors en el genoma de la primera generació s'acumulen i s'intensifiquen en les posteriors. Aquest tipus de variabilitat també s'associa a canvis en factors ambientals, però no en forma d'adaptacions, sinó indirectament. Per tant, ajuda a adaptar-se no a un organisme concret, sinó al tàxon en conjunt.
Exemples de variabilitat incerta
A l'inici de l'article es van parlar d'exemples particulars de mutacions que ajuden a adaptar-se al medi. Considereu diversos tipus amplis d'aquesta variabilitat en la naturalesa:
- Coloració protectora. Es presenta en molts animals. En el procés de selecció natural, els individus amb una coloració més discreta al paisatge circumdant són menys susceptibles a l'atac dels depredadors i, per tant, poden produir més descendència. Aquesta característica es fixa en generacions. Al mateix temps, quan canvien les condicions ambientals (per exemple, quan una població es trasllada a un altre hàbitat), el color que manté la selecció pot canviar.
- Señal per pintar. Com a resultat dels canvis en el genoma, alguns insectes han adquirit colors brillants que adverteixen als depredadors de les glàndules verinoses. Els insectes no verinosos també es poden pintar d'aquesta manera per protegir-los del menjar. Aquest fenomen s'anomena mimetisme.
- Forma del cos. La influència indirecta de l'entorn dóna suport als individus la forma corporal dels quals s'hi adapta més. Per tant, la forma en forma de torpede, que ajuda a nedar, és característica dels organismes aquàtics. És similar en dofins, foques, pingüins, peixos, escarabats nedadors. Naturalment, aquesta forma en aquests animals es va desenvolupar de manera independent. És que en el procés d'evolució, aquells individus que estaven millor adaptats a la natació van sobreviure i van donar a llum.
- Mecanismes de protecció. Per exemple, les agulles d'un eriçó, un porc espín - una línia de cabell modificada. Els individus que, a causa d'una mutació espontània, van rebre truges més denses, que poden causar molèsties a un depredador, van obtenir un avantatge en la reproducció. A les generacions següents, aparentment, la selecció va donar suport a la nitidesa del pelatge; aquesta característica es va intensificar.
Resum
Aquest tipus de variabilitat no garanteix la supervivència de l'organisme, sinó que garanteix la supervivència de l'espècie en condicions ambientals en constant canvi. La variabilitat indefinida és necessària per als humans com a eina de millora. Contribueix a l'origen natural i artificial de nous tàxons. És per això que la variabilitat incerta és la base de l'evolució.
