수정 가변성의 예. 조합, 돌연변이 및 변형 가변성

우리는 수정 변동성이 특별한 경우비 유전 변이.

수정 가변성 - 유기체의 능력 같은 유전자형으로다른 조건에서 다르게 발달 환경. 그러한 유기체의 개체군에서 특정 표현형 세트.그러나 유기체는 반드시 같은 나이.

수정 - 이들은 동일한 유전자형의 유기체에서 환경 조건의 영향으로 발생하는 표현형 비 유전적 차이입니다(Karl Naegeli, 1884).

수정 예 널리 알려지고 많습니다.

잎의 형태 미나리 아재비그리고 화살촉어떤 환경(공기 또는 수중)에 따라 발달합니다.

화살촉 (사수자리 사지테폴리아) 잎은 화살표 모양(표면), 하트 모양(떠 있는 모양), 리본 모양(수중) 등 다양합니다. 결과적으로 화살촉은 유전적으로 결정되는 특정한 잎 모양을 가지지 않고, 존재 조건에 따라 일정한 한계 내에서 이 모양을 변화시키는 능력이 있는데, 적응 기능유기체.

줄기의 공중 부분인 경우 감자들 인위적으로 빛을 끄다, 공중에 매달린 괴경이 발생합니다.

~에 넙치 , 저서 생활 방식을 선도하며 몸의 윗면은 어둡기 때문에 접근하는 먹이가 보이지 않으며 아랫면은 밝습니다. 그러나 수족관의 바닥이 유리이고 위가 아닌 아래에서 조명을 받으면 몸의 아래쪽 표면이 어두워집니다.

어민 토끼 주둥이 끝, 발, 꼬리, 귀를 제외하고 몸 전체에 흰색 털이 있습니다. 예를 들어 등 부분을 면도하고 동물을 낮은 온도(0-1 °C)로 유지하면 면도한 부분에서 검은 머리카락이 자랍니다. 검은 털의 일부를 뽑아 토끼를 고온의 조건에 놓으면 흰 털이 다시 자랍니다.

이것은 신체의 각 부분이 자체 혈액 순환 수준과 그에 따라 흑색 색소가 형성되거나 분해되는 온도에 따라 특징이 있다는 사실 때문입니다. 멜라닌 . 유전자형은 동일하게 유지됩니다.

어디따뜻한 , 안료가 분해되는 곳 →하얀색 코트 색상 어디에추운 (원위부), 색소가 분해되지 않는 곳 →검은색 양모.

모드 속성

S. M. Gershenzon은 다음과 같이 설명합니다. 수정 속성 :

1. 수정의 심각도 강도와 지속 시간에 비례 수정을 일으키는 요인의 본문에 미치는 영향. 이러한 규칙성은 변형, 특히 유전자 변형과 근본적으로 구별됩니다.

2. 대부분의 경우 수정은 유용한 적응 반응 하나 또는 다른 외부 요인에 유기체. 이것은 다양한 유기체에서 위의 변형의 예에서 볼 수 있습니다.

3. 다음에 의해 야기된 수정에 한함 자연의 정상적인 변화 이러한 조건 , 이 종은 이전에 여러 번 접했습니다. 몸이 들어가면 특이한 , 극한 상황 , 적응 의미가 없는 수정이 있습니다. - 모르포즈 .

유충이나 번데기에 작용하는 경우 초파리 X선이나 자외선은 물론 최대 허용온도까지 다양한 파리가 발달한 모습을 보여줍니다. 모르포즈 (위로 말려진 날개, 날개에 노치가 있는 파리, 펼쳐진 날개, 작은 크기의 날개, 여러 돌연변이 초파리 계통의 파리와 구별할 수 없는 표현형).

4. 돌연변이와 달리 변형 거꾸로 할 수 있는 , 즉 발생한 변화는 변화를 일으킨 효과가 제거되면 점차 사라집니다. 따라서 피부가 일사량에 노출되지 않으면 사람의 황갈색이 사라지고 훈련 중단 후 근육량이 감소합니다.

5. 돌연변이와 달리, 수정 사항은 상속되지 않습니다. . 이 입장은 인류 역사를 통틀어 가장 첨예하게 논의되어 왔다. 라마르크 신체의 모든 변화는 유전될 수 있다고 믿었고, 일생 동안 획득 (라마르크주의). Darwin조차도 일부 수정 변경의 상속 가능성을 인식했습니다.

후천적 특성의 유전에 대한 생각에 대한 첫 번째 심각한 타격은 A. 와이즈먼 . 22세대 동안 그는 흰 쥐의 꼬리를 잘라서 서로 교배시켰다. 총 1,592마리의 생쥐를 조사한 결과, 갓 태어난 생쥐에서 꼬리가 짧아지는 현상이 발견되지 않았습니다. 실험 결과는 1913년에 발표되었지만 특별한 필요성은 없었습니다. 인간에 대한 고의적 상해, 의식적 또는 "미학적" 이유로 만들어진 것 - 할례, 귀 피어싱, 발 절단, 두개골 등도 유전되지 않는 것으로 알려져 있습니다.

30-50 년대 소련에서. 잘못된 이론이 널리 퍼졌다 리센코 "습득한 특성"의 상속, 즉 수정에 대해. 다른 유기체에 대해 수행된 많은 실험은 변형의 비유전성을 보여주었고, 이러한 종류의 연구는 현재 역사적 관심. 1956-1970년. F. 크릭 소위 공식화 "분자 생물학의 중심 교리" , 정보 전달은 DNA에서 단백질로만 가능하지만 반대 방향으로는 불가능합니다.

변경, 유형. 수정 가변성의 특성, 예

유기체의 다양성은 복잡한 징후, 속성 및 특성에서 서로 다른 개인의 다양성 (동일한 종, 품종 또는 다양성)에서 나타납니다. 그 이유는 다를 수 있습니다. 경우에 따라 이러한 차이(유기체의 동일한 유전자형 포함)는 개인의 발달이 발생하는 환경 조건에 의해 결정됩니다. 다른 경우 차이점은 유기체의 유전자형이 다르기 때문입니다. 이를 바탕으로 두 가지 유형의 변동성이 구분됩니다. 비 유전(변형, 표현형) 그리고 유전(유전자형).

수정(표현형)가변성은 동일한 종의 유기체에서 서로 다른 환경 조건의 영향으로 유전형이 동일하고 징후(표현형)의 변화가 관찰된다는 사실에 있습니다. 이러한 변화는 개별적이며 상속되지 않습니다. 즉, 다음 세대의 개인에게 전달되지 않습니다. 몇 가지 예에서 그러한 규칙성이 나타나는 것을 고려해 봅시다.

실험 중 하나에서 날카로운 면도칼로 민들레 뿌리 줄기를 세로로 자르고 반은 저지대와 산에서 다른 조건에 심었습니다. 시즌이 끝날 무렵이 묘목에서 완전히 다른 식물이 자랐습니다. 그들 중 첫 번째 (저지대)는 키가 크고 잎이 크고 꽃이 큽니다. 가혹한 조건에서 산에서 자란 두 번째는 작은 잎과 꽃이있는 크기가 작은 것으로 판명되었습니다 (그림 1).

이 두 식물의 유전자형은 절대적으로 동일하지만(결국 그들은 같은 뿌리줄기의 반쪽에서 자랐습니다), 그들의 표현형은 서로 다른 성장 조건의 결과로 크게 달랐습니다. 동일한 조건에서 자란 이 두 식물의 후손은 전혀 다르지 않았습니다. 따라서 표현형 변화는 유전되지 않습니다.

쌀. 1.외부 환경 조건의 영향으로 민들레 변화 (Bonnier에 따름): a - 저지대에서 자란 식물; á - 산에서; 두 식물 모두 한 개인의 층입니다

생물학적 중요성수정 가변성은 유기체의 개별 적응성을 보장하는 것입니다. 다른 조건외부 환경.

다른 예를 살펴보겠습니다. 두 형제, 일란성 쌍둥이(즉, 동일한 유전자형을 가짐)가 어린 시절에 다른 취미를 선택했다고 상상해 보십시오. 한 사람은 역도에 전념했고 다른 한 사람은 바이올린 연주에 전념했습니다. 분명히, 10년 후에는 그들 사이에 상당한 신체적 차이가 있을 것입니다. 그리고 운동 선수가 "운동"특성을 가진 신생아를 갖지 않을 것이라는 것도 분명합니다.

환경 조건의 영향으로 표현형의 변화는 무한정 발생하지 않고 유전자형에 의해 결정되는 제한된 범위(넓거나 좁음)에서만 발생할 수 있습니다. 특성이 변할 수 있는 범위를 이라고 합니다. 반응 속도. 예를 들어, 축산에서 고려되는 젖소의 징후 - 우유 생산량 (즉, 생산되는 우유의 양) 및 우유의 지방 함량 -은 변경될 수 있지만 다른 한도 내에서 변경될 수 있습니다. 동물을 기르고 먹이는 조건에 따라 우유 생산량은 크게 다릅니다 (잔에서 하루에 여러 양동이까지). 안에 이 경우에 대해 말하다 넓은반응 속도. 그러나 우유의 지방 함량은 구금 조건에 따라 매우 약간 다릅니다 (백분의 일만). 좁은반응 규범.

따라서 환경 조건은 반응 표준의 한계 내에서 특성의 변화를 일으킵니다. 후자의 경계는 유전자형에 의해 결정됩니다. 결과적으로 반응 규범 자체의 변화는 유전자형 변화의 결과(즉, 유전자형 가변성의 결과)로만 발생할 수 있습니다.

2.49. 조합 변동성과 그 메커니즘

조합 변동성두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 1) 감수 분열에서 염색체의 무작위, 균등 가능성 발산(부모 염색체의 재조합을 제공하고 G. Mendel이 공식화한 자유 결합 법칙에 대한 세포학적 정당화 역할을 함) 및 2) 상동 염색체에 국한된 연결된 유전자의 재조합. 좁은 의미에서 재조합은 유전자의 재조합을 의미하며, 따라서 특히 이에 대한 전제 조건 및 일반적으로 조합 가변성에 대한 전제 조건은 하나 이상의 유전자에 대한 유기체의 이형 접합성입니다. 이 이형접합성, 따라서 재조합은 진핵생물과 원핵생물에서 서로 다른 방식으로 발생합니다. 진핵생물에서 이형 접합체는 게놈의 이배체에 의해 보장되며 재조합 자체는 성세포와 체세포 모두에서 발생할 수 있습니다. 재조합은 궁극적으로 한 분자에서 다른 분자로 DNA 세그먼트를 전달하는 결과를 낳습니다. 상호 재조합의 경우 이 전이는 상호적이며 비가역적 재조합에서는 일방적이다.

프로세스를 연구하는 데는 두 가지 접근 방식이 있습니다. 재조합. 그 중 첫 번째인 고전적인 것은 형질의 유전을 분석하고 형질이 함께 유전되는 경향이 있는 경우 해당 유전자좌 간의 결합 정도 또는 재조합 빈도를 평가합니다. 이 접근 방식은 "분자 이전" 시대에 발생했으며 다음을 나타냅니다. 통계 분석다음 세대로 전달될 때 관찰된 특성의 차이. 유전자 재조합 연구의 두 번째 접근인 분자적 접근은 이 과정의 미묘한 메커니즘을 분석하는 것을 목표로 합니다. 두 접근법에 대한 연구 주제는 동일한 과정이지만 유전자 재조합이라는 개념 자체가 모호하다.

세 가지 유형을 구분할 수 있습니다. 재조합:
일반적인(상동 DNA 서열 간에 발생; 이것은 감수분열에서 상동 염색분체 사이의 재조합이며, 유사분열에서는 덜 자주 발생함);
사이트별(제한된 구조적 유사성을 특징으로 하는 DNA 분자에 영향을 미치고, 파지 게놈과 박테리아 염색체의 통합 동안 관찰됨);
불법적인(DNA 염기서열의 상동성에 기초하지 않은 전위 중에 발생).

생물학의 변이는 같은 종의 개체 간에 개체 차이가 발생하는 것입니다. 변동성으로 인해 개체군은 이질적이 되고 종은 변화하는 환경 조건에 더 잘 적응할 수 있습니다.

생물학과 같은 과학에서는 유전과 변이가 밀접하게 관련되어 있습니다. 가변성에는 두 가지 유형이 있습니다.

• 비 유전성 (변형, 표현형).
• 유전 (돌연변이, 유전자형).

비 유전적 변이

생물학에서 변형 가변성은 유전자형 내의 환경 요인에 적응하는 단일 살아있는 유기체(표현형)의 능력입니다. 이 속성으로 인해 개인은 기후 및 기타 존재 조건의 변화에 ​​적응합니다. 모든 유기체에서 발생하는 적응 과정의 기초가 됩니다. 따라서 비 교배 동물의 경우 구금 조건이 개선됨에 따라 우유 생산량, 계란 생산 등 생산성이 향상됩니다. 그리고 산간 지방으로 옮겨진 동물들은 몸집이 작아지고 속털이 잘 발달되어 있습니다. 환경 요인의 변화 및 가변성을 유발합니다. 이 과정의 예는 일상 생활에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 인간의 피부는 자외선의 영향으로 어두워지고 근육은 육체적 노력의 결과로 발달하며 그늘진 곳과 빛에서 자라는 식물은 잎 모양이 다르며 토끼는 털을 바꿉니다. 겨울과 여름의 색.

아니 유전적 변이다음과 같은 속성이 특징입니다.

• 변화의 그룹 특성;
• 자손에 의해 유전되지 않음;
• 유전자형 내 형질의 변화;
• 외부 요인의 영향 강도에 대한 변화 정도의 비율.

유전적 변이

생물학에서 유전적 또는 유전자형 가변성은 유기체의 게놈이 변화하는 과정입니다. 그녀 덕분에 개인은 이전에 그녀의 종에게는 드물었던 기능을 얻습니다. Darwin에 따르면 유전자형 변이는 진화의 주요 엔진입니다. 유전적 변이에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

• 돌연변이;
• 조합.

유성 생식 중 유전자 교환의 결과로 발생합니다. 동시에 부모의 특성은 여러 세대에 걸쳐 서로 다른 방식으로 결합되어 개체군 내 유기체의 다양성을 증가시킵니다. 조합 변동성은 멘델의 유전 규칙을 따릅니다.

이러한 가변성의 예는 근친 교배와 근친 교배(밀접한 교배와 관련 없는 교배)입니다. 개별 생산자의 특성이 동물 품종에 고정되기를 원할 때 근친 교배가 사용됩니다. 따라서 자손은 더 균일해지고 계보의 창시자의 자질을 강화합니다. 근친 교배는 열성 유전자의 발현으로 이어지고 계통의 퇴화로 이어질 수 있습니다. 자손의 생존 가능성을 높이기 위해 근친 교배가 사용됩니다-관련없는 교차. 동시에 자손의 이형 접합이 증가하고 인구 내 다양성이 증가하며 결과적으로 환경 요인의 악영향에 대한 개인의 저항이 증가합니다.

돌연변이는 차례로 다음과 같이 나뉩니다.

• 게놈;
• 염색체;
• 유전적;
• 세포질.

성세포에 영향을 미치는 변화는 유전됩니다. 개체가 식물, 균류로 번식하는 경우 돌연변이가 자손에게 전달될 수 있습니다. 돌연변이는 유익하거나 중립적이거나 해로울 수 있습니다.

게놈 돌연변이

게놈 돌연변이를 통한 생물학의 변이는 두 가지 유형일 수 있습니다.

• 배수체 - 식물에서 종종 발견되는 돌연변이. 그것은 핵의 총 염색체 수가 여러 번 증가하여 발생하며 분열 중에 세포 극으로의 발산을 위반하는 과정에서 형성됩니다. 배수체 잡종은 다음에서 널리 사용됩니다. 농업-작물 생산에는 500개 이상의 배수체(양파, 메밀, 사탕무, 무, 박하, 포도 등)가 있습니다.
• 이수성은 개별 쌍의 염색체 수의 증가 또는 감소입니다. 이러한 유형의 돌연변이는 개인의 생존 능력이 낮다는 특징이 있습니다. 인간에게 널리 퍼진 돌연변이(21번째 쌍 중 하나)는 다운 증후군을 유발합니다.

염색체 돌연변이

염색체 자체의 구조가 변할 때 생물학의 다양성이 나타납니다. 말단 부분의 손실, 유전자 세트의 반복, 단일 단편의 회전, 염색체 세그먼트를 다른 장소 또는 다른 염색체로 옮기는 것입니다. 이러한 돌연변이는 종종 환경의 방사선 및 화학적 오염의 영향으로 발생합니다.

유전자 돌연변이

이러한 돌연변이의 상당 부분은 열성 형질이기 때문에 외부에 나타나지 않습니다. 유전자 돌연변이는 개별 유전자인 뉴클레오타이드 서열의 변화로 인해 발생하며 새로운 특성을 가진 단백질 분자의 출현으로 이어집니다.

인간의 유전자 돌연변이는 겸상 적혈구 빈혈, 혈우병과 같은 일부 유전병의 징후를 유발합니다.

세포질 돌연변이

세포질 돌연변이는 DNA 분자를 포함하는 세포질의 구조 변화와 관련이 있습니다. 이들은 미토콘드리아와 색소체입니다. 이러한 돌연변이는 모계를 통해 전달되는데, 이는 접합체가 모계 난자로부터 모든 세포질을 받기 때문입니다. 생물학에서 가변성을 야기한 세포질 돌연변이의 예는 엽록체의 변화로 인해 발생하는 식물 깃 모양입니다.

모든 돌연변이에는 다음과 같은 속성이 있습니다.

• 그들은 갑자기 나타납니다.
• 상속으로 물려 받았습니다.
• 그들은 방향이 없습니다. 돌연변이는 중요하지 않은 영역과 바이탈 사인 모두에 적용될 수 있습니다.
• 개인, 즉 개인에서 발생합니다.
• 돌연변이는 열성 또는 우성일 수 있습니다.
• 동일한 돌연변이가 반복될 수 있습니다.

각 돌연변이는 특정 원인에 의해 발생합니다. 대부분의 경우 정확하게 결정할 수 없습니다. 실험 조건에서 돌연변이를 얻기 위해 방사선 노출 등과 같은 외부 환경의 지시 요인이 사용됩니다.

비유전적(표현형) 가변성은 유전 물질의 변화와 관련이 없습니다. 환경의 특정 변화에 대한 신체의 반응입니다. 새로운 조건이 사람에게 미치는 영향에 대한 연구에 따르면 신진 대사 유형, 특정 질병에 대한 소인, 혈액형, 손가락의 피부 패턴 등과 같은 징후는 유전자형에 의해 결정되며 그 표현은 환경 요인에 거의 의존하지 않습니다. 지능, 체중, 키 등과 같은 다른 특성은 광범위한 변화가 있으며 그 발현은 주로 환경에 의해 결정됩니다. 환경으로 인해 발생하는 이러한 외부 차이를 수정이라고 합니다. 수정은 개인의 유전 구조의 변화와 관련이 없지만 환경의 특정 변화(온도, 흡입 공기의 산소 함량, 영양, 양육, 훈련 등)에 대한 유전자형의 특정 반응일 뿐입니다. 그러나 환경적 영향에 대한 이러한 특성 변화의 한계는 유전자형에 의해 결정된다. 특정 변경 사항은 상속되지 않으며 개인의 생애 동안 형성됩니다. 유전자형은 환경 변화에 대한 특정 반응 속도로 유전됩니다. 따라서 개인의 특성(표현형) 집합은 특정 환경 조건에서 유전 정보를 구현한 결과입니다. 표현형은 수정의 순간부터 개별 발달 과정에서 형성됩니다. 사람의 신체적, 정신적, 정신적 건강은 평생 동안 그에게 영향을 미치는 환경 요인과 사람이 물려받은 특성의 상호 작용의 결과입니다. 유전도 인간 환경도 불변하지 않습니다. 이 중요한 원칙은 현대적 이해가변성과 유전의 과정. 동일한 유전자 세트를 가진 일란성 쌍둥이(동일한 수정란에서 발생)를 제외하고는 세상에 두 사람이 없습니다. 같은 환경에서 살아온 두 사람을 찾는 것도 불가능하다. 유전과 환경은 서로 반대되는 것이 아닙니다. 둘은 하나이며 다른 하나 없이는 상상할 수 없는 것입니다.

수정 가변성

위에서 논의한 다양한 유형의 변이 중에서 변형이라고도 하는 비 유전적 변이를 꼽았다. 가변성의 일반적인 패턴은 유전 법칙보다 훨씬 더 나쁜 것으로 알려져 있습니다.

수정 가변성은 유 전적으로 동일한 개체의 표현형 차이입니다.

외부 영향은 개인 또는 개인 그룹에 해롭거나 무관심하거나 유익한 변화를 일으킬 수 있습니다. 적응.

아시다시피 J.B. Lamarck(1744-1829)는 일생 동안 획득한 변화의 유전이라는 잘못된 가정에 기초했습니다. 수정 상속에 대해. 그 자체로 J.B. 유기체 형태의 진화에 관한 라마르크의 연구는 의심할 여지 없이 그의 시대에 진보적이었지만, 진화적 진보의 메커니즘에 대한 그의 설명은 부정확했고 18세기 생물학자들의 일반적인 오해를 반영했습니다.

C. Darwin(1809-1882)은 "종의 기원 ..."에서 가변성을 다음과 같이 나누었습니다. 확실한그리고 무기한. 이 분류는 일반적으로 비 유전성과 유전성으로 변이의 현재 구분에 해당합니다.

수정 가변성을 연구한 최초의 연구자 중 한 명은 K. Naegeli(1865)로, 그는 매부리새와 같은 고산 식물이 뮌헨의 비옥한 토양으로 옮겨지면 식물원, 그들은 힘의 증가, 풍부한 개화 및 일부 식물이 알아볼 수 없을 정도로 변화합니다. 형태가 다시 열악한 돌 토양으로 옮겨지면 원래 형태로 돌아갑니다. 얻은 결과에도 불구하고 K. Naegeli는 인수 재산의 상속을지지했습니다.

처음으로 V. Johansen은 유전학의 관점에서 변형 가변성 연구에 대한 엄격한 정량적 접근 방식을 적용했습니다. 그는 콩 종자의 무게와 크기의 유전, 즉 유전적 요인과 식물 재배 조건의 영향으로 크게 변하는 특성을 연구했습니다.

A. Weisman(1833-1914)은 개체 발생에서 획득한 속성의 상속에 대해 확고한 반대자였습니다. 진화의 원동력으로서 자연 선택이라는 다윈의 원리를 일관되게 옹호하면서 그는 개념을 분리할 것을 제안했습니다. 체성그리고 배아 발생 변화, 즉. 한편으로는 체세포 및 기관의 특성 변화, 다른 한편으로는 생성 세포의 특성 변화. A. Weisman은 성별에 따라 체세포의 변화를 다음과 같은 방식으로 전달하는 메커니즘의 존재 불가능성을 지적했습니다. 다음 세대유기체는 개체 발생 동안 부모가 겪은 변형에 맞게 적절하게 변경되었습니다.

이 상황을 설명하기 위해 A. Weisman은 후천적 특성이 유전되지 않음을 증명하는 다음 실험을 설정했습니다. 22세대 동안 그는 흰 쥐의 꼬리를 잘라서 서로 교배시켰다. 전체적으로 그는 1592명의 개인을 조사했고 갓 태어난 쥐에서 꼬리가 짧아지는 것을 발견하지 못했습니다.

수정 가변성의 유형

구별하다 나이, 계절그리고 환경 수정.그들은 특성의 표현 정도만 변경하는 것으로 귀결됩니다. 유전자형 구조의 위반은 그들과 함께 발생하지 않습니다. 연령, 계절 및 생태학적 변화 사이에 명확한 경계를 긋는 것은 불가능하다는 점에 유의해야 합니다.

나이 , 또는 ongenetic, 수정은 개인의 개발 과정에서 문자의 지속적인 변화로 표현됩니다. 이것은 양서류(올챙이, 미성년자, 성충), 곤충(유충, 번데기, 성충) 및 기타 동물과 식물의 개체 발생 사례에서 명확하게 입증됩니다. 인간의 경우 발달 과정에서 형태 생리학적 및 정신적 징후의 변형이 관찰됩니다. 예를 들어, 아동은 다음과 같은 경우 신체적으로나 지적으로 제대로 발달할 수 없습니다. 어린 시절사회적 요인을 포함한 정상적인 외부 요인의 영향을 받지 않습니다. 예를 들어, 사회적으로 불리한 환경에 오래 머무르는 어린이는 지능에 돌이킬 수 없는 결함을 일으킬 수 있습니다.

개체발생 그 자체와 마찬가지로 개체유전적 변이성은 개인의 발달 프로그램이 암호화되는 유전자형에 의해 결정됩니다. 그러나 개체 발생에서 표현형 형성의 특징은 유전자형과 환경의 상호 작용 때문입니다. 비정상적인 외부 요인의 영향으로 정상적인 표현형 형성에 편차가 발생할 수 있습니다.

계절 수정 , 개인 또는 전체 개체군은 기후 조건의 계절적 변화 [Kaminskaya E.A. ].

이러한 가변성의 놀라운 예는 ermine 토끼를 사용한 실험입니다. ermine 토끼는 등을 면도합니다 특정 지역(어민 토끼의 등은 일반적으로 흰색 양털로 덮여 있습니다) 그런 다음 토끼를 추위에 넣습니다. 이 경우 저온에 노출된 맨 자리에 짙은 색소의 머리카락이 나타나고 결과적으로 뒷면에 짙은 반점이 나타납니다. 토끼의 하나 또는 다른 징후의 발달은 그의 것임이 분명합니다. 표현형, 이 경우 어민 착색은 유전자형뿐만 아니라 이러한 발달이 발생하는 전체 조건에 따라 달라집니다.

소비에트 생물 학자 Ilyin은 어민 토끼의 색소 발달에 주변 온도가 더 중요하며 신체의 각 영역에 대해 흰색 머리카락이 자라는 온도 임계 값과 검은 색 아래에서 온도 임계 값이 있음을 보여주었습니다 (그림 . 1).

그림 1. 어민 토끼의 양모 색소 침착 온도 임계값 지도(S.M. Gershenzon에 따른 Ilyin, 1983)

계절적 수정은 그룹에 기인할 수 있습니다. 환경 수정. 후자는 환경 조건의 변화에 ​​따른 표현형의 적응적 변화입니다. 생태학적 변형은 형질 발현 정도의 변화로 표현형적으로 나타난다. 발달 초기에 나타나 평생 동안 지속될 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 다양한 형태환경의 영향으로 인한 화살촉의 잎: 후퇴 표면, 넓은 부동, 리본 모양의 수중.

세 가지 유형의 잎(수중, 부유 및 물 위)을 생성하는 화살촉 식물. 사진: 우도 슈미트

환경 수정정량적(꽃의 꽃잎 수, 동물의 자손, 동물의 무게, 식물의 높이, 잎 크기 등) 및 정성적(폐초의 꽃색, 삼림 등급, 앵초, 자외선의 영향을 받는 사람의 피부색, 등). ) 표지판. 예를 들어, Levakovsky는 블랙베리 가지가 꽃이 필 때까지 물에서 자랄 때 조직의 해부학적 구조에서 상당한 변화를 발견했습니다. 유사한 실험에서 Constantin은 미나리 아재비 잎의 표면 구조와 수중 부분의 표현형 차이를 밝혔습니다.

쌀. 미나리아재비 잎과 개구리 :) 사진: 라디오 톤레그

1895년에 프랑스 식물학자 G. Bonnier는 생태적 변형의 고전적인 예가 된 실험을 수행했습니다. 그는 하나의 민들레 식물을 두 부분으로 나누어 평야와 높은 산의 다른 조건에서 재배했습니다. 첫 번째 식물은 정상적인 높이에 도달했고 두 번째 식물은 왜소한 것으로 판명되었습니다. 이러한 변화는 동물에서도 발생합니다. 예를 들어, 1909년 R. Wolterk는 먹이를 주는 조건에 따라 물벼룩의 헬멧 높이가 변하는 것을 관찰했습니다.

일반적으로 생태적 수정은 외부 환경의 변화가 나타날 수 있다면 세대의 변화로 되돌릴 수 있습니다. 예를 들어, 비옥한 토양에서 자라는 저성장 식물의 자손은 키가 정상입니다. 식물의 꽃에 있는 특정 수의 꽃잎이 자손에서 반복되지 않을 수 있습니다. 구루병으로 다리가 구부러진 사람은 아주 정상적인 자손을 가지고 있습니다. 여러 세대에 걸쳐 조건이 바뀌지 않고 자손의 형질 발현 정도가 보존되면 종종 지속적인 유전 형질(장기 변형)로 오인됩니다.

많은 에이전트의 집중적 인 작업으로 인해 영향과 관련하여 유전되지 않는 변경이 무작위로 관찰됩니다. 이러한 변경 사항을 모르포즈. 매우 자주 그들은 알려진 돌연변이의 표현형 발현과 유사합니다. 그런 다음 그들은 호출됩니다 phenocopies이러한 돌연변이. 30대 후반~40대 초반, I.A. Rapoport는 많은 초파리에 미치는 영향을 조사했습니다. 화합물, 예를 들어 안티몬 화합물이 갈색(갈색 눈)임을 나타냅니다. 비산 및 기타 화합물 - 날개의 변화, 신체 색소 침착; 붕소 화합물 - eyeless (eyeless), aristopredia (aristas를 다리로 바꾸는 것), silver 화합물 - 노란색 (노란색 몸체) 등 동시에 특정 발달 단계에 노출되었을 때 일부 형태소는 높은 빈도(최대 100%)로 유도되었습니다.

수정 가변성의 특성:

1. 적응형 변경(예: 화살촉).

2. 적응형 캐릭터. 이것은 변화하는 환경 조건에 대응하여 개인이 생존에 기여하는 표현형 변화를 나타낸다는 것을 의미합니다. 예를 들어 환경 조건에 따라 건조하고 습한 지역의 식물 잎의 수분 함량, 카멜레온의 색상, 화살촉의 잎 모양이 변경됩니다.

3. 한 세대 내 가역성, 즉 성인의 외부 조건이 변경되면 특정 징후의 표현 정도가 변경됩니다. 예를 들어, 소의 경우 구금 조건에 따라 우유 생산량과 우유의 지방 함량이 변동될 수 있습니다. 닭-계란 생산).

4. 수정이 적절합니다. 증상의 발현 정도는 특정 요인의 작용 유형과 기간에 직접적으로 의존합니다. 따라서 가축의 유지 관리를 개선하면 동물의 생체중, 번식력, 우유 생산량 및 우유의 지방 함량이 증가합니다. 최적의 비옥한 토양에서 기후 조건곡물 작물의 수확량이 증가합니다.

5. 대량 문자. 질량은 동일한 요인이 유전자형이 유사한 개체에서 거의 동일한 변화를 유발한다는 사실에 기인합니다.

6. 장기 수정. 그들은 우리 동포 V. Iollos에 의해 1913 년에 처음 설명되었습니다. 그는 신발의 섬모에 자극을 주어 신발에 여러 가지 형태학적 특징을 발달시켰습니다. 큰 수번식이 무성 생식이 될 때까지 세대. 개발 조건이 변경되면 장기적인 수정이 상속되지 않습니다. 따라서 교육과 외부 영향자손에게 새로운 형질이 고정될 수 있습니다. 예를 들어, 잘 훈련된 동물에서 훈련되지 않은 동물보다 더 나은 "행동" 데이터를 가진 자손이 얻어진다고 가정했습니다. 훈련 된 동물의 자손은 실제로 교육하기가 더 쉽지만 이것은 유전 된 유형의 신경 활동으로 인해 부모 개인이 습득 한 기술이 아니라 훈련 능력을 상속한다는 사실에 의해 설명됩니다.

7. 반응 속도(수정 한계). 상속되는 것은 수정 자체가 아니라 반응 속도입니다. 하나 또는 다른 특성을 개발하는 능력은 유전되며 그 표현의 형태는 외부 환경의 조건에 따라 다릅니다. 반응 속도는 유전자형의 특정 양적 및 질적 특성입니다. 유전자형의 특정 유전자 조합과 상호 작용의 특성.

테이블. 비교 특성유전 및 비 유전 변이

재산	유전되지 않음(적응적 수정)	유전
변경 대상	반응 범위의 표현형	유전자형
발생 요인	환경 조건의 변화	배우자 융합, 교차, 돌연변이로 인한 유전자 재조합
재산 상속	상속되지 않음	상속
개인의 가치	활력, 환경 조건에 대한 적응력 증가	유익한 변화는 생존, 유해한 유기체의 죽음으로 이어집니다.
값 보기	생존 촉진	분기의 결과로 새로운 개체군, 종의 출현으로 이어짐
진화의 역할	환경 조건에 대한 유기체의 적응	자연선택재료
가변성의 형태	그룹	개인
정격	변동 계열의 통계적 규칙성	유전적 변이의 상동 계열의 법칙

수정 가변성의 예

사람의 경우:

산을 오를 때 적혈구 수치가 증가합니다.

강한 자외선에 노출되어 피부 색소 침착이 증가합니다.

훈련의 결과 근골격계 발달

흉터(형태형성의 예).

곤충 및 기타 동물:

장시간 노출로 인한 콜로라도 감자 딱정벌레의 색 변화 저온.

기상 조건이 변할 때 일부 포유류의 털 색깔이 변합니다(예: 토끼).

서로 다른 온도에서 발달한 님팔리드 나비(예: Araschnia levana)의 서로 다른 색.

식물에서:

물미나리, 화살촉 등의 수중 잎과 표면 잎의 구조가 다릅니다.

산지에서 자라는 저지대 식물의 종자에서 크기가 작은 형태의 발달.

박테리아에서:

Escherichia coli의 유당 오페론 유전자의 작용 (포도당이없고 유당이있을 때이 탄수화물을 처리하기 위해 효소를 합성합니다).



수정 가변성 - 대부분의 경우 본질적으로 적응적이며 유전자형과 환경의 상호 작용의 결과로 형성되는 유기체 표현형의 변화. 본문의 변경 사항이나 수정 사항은 상속되지 않습니다. 일반적으로 "수정 변동성"의 개념은 다윈이 도입한 "결정된 변동성"의 개념에 해당합니다.

수정 가변성의 조건부 분류

• 신체의 변화 특성상
  • 형태학적 변화
  • 생리학적 및 생화학적 적응 - 항상성
• 반응 규범 스펙트럼에 따라
  • 좁은
  • 넓은
• 값으로
  • 적응형 수정
  • 모르포즈
  • Phenocopies
• 기간별
  • 특정 환경 요인에 노출된 개인에서만 관찰됨(단일 용어)
  • 특정 수의 세대 동안 이러한 개인의 후손(장기 변형)에서 관찰됨

수정 가변성의 메커니즘

유전자 → 단백질 → 유기체 표현형의 변화 환경

가변성을 수정하는 것은 유전자형의 변화의 결과가 아니라 환경 조건에 대한 반응의 결과입니다. 즉, 유전자의 구조는 변하지 않고 유전자의 발현이 변합니다.

결과적으로 신체의 환경 요인의 영향으로 효소 반응의 강도가 바뀌며 이는 생합성 강도의 변화로 인해 발생합니다. MAP 키나아제와 같은 일부 효소는 환경 요인에 의존하는 유전자 전사 조절을 매개합니다. 따라서 환경 요인은 유전자의 활동과 특정 단백질의 생산을 조절할 수 있으며 그 기능은 환경과 가장 일치합니다.

적응 수정의 예로 멜라닌 색소 형성 메커니즘을 고려하십시오. 그것의 생산은 다른 염색체에 위치한 4개의 유전자에 해당합니다. 이 유전자의 대립 유전자 중 가장 많은 수인 8개는 어두운 체색을 가진 사람들에게 존재합니다. 외피가 환경 요인 인 자외선에 의해 집중적으로 영향을 받으면 표피의 하층으로 침투하면 후자의 세포가 파괴됩니다. 엔도텔린-1과 에이코사노이드(지방산 분해 산물)가 방출되어 티로시나아제 효소의 활성화 및 생합성 증가를 유발합니다. Tyrosinase는 차례로 아미노산 tyrosine의 산화를 촉매합니다. 멜라닌의 추가 형성은 티로시나아제의 참여 없이 발생하지만 티로시나아제의 생합성 증가와 그 활성화는 환경 요인에 해당하는 황갈색의 형성을 유발합니다.

또 다른 예는 동물 털 색깔의 계절적 변화(탈피)입니다. 흘림 및 후속 착색은 갑상선 자극 호르몬의 생성을 자극하는 뇌하수체의 온도 표시기의 작용 때문입니다. 이것은 탈피가 발생하는 호르몬의 작용에 따라 갑상선에 영향을 미칩니다.

반응 속도

반응 속도는 유전 장치의 가장 적절한 활동 수준이 선택되고 특정 표현형을 형성하는 변경되지 않은 유전자형을 가진 유전자 발현의 스펙트럼입니다. 예를 들어, 더 많은 밀 이삭을 생산하는 X a 유전자의 대립 유전자와 적은 수의 밀 이삭을 생산하는 Y b 유전자의 대립 유전자가 있습니다. 이들 유전자의 대립유전자 발현은 서로 연관되어 있다. 전체 발현 스펙트럼은 a 대립유전자의 최대 발현과 b 대립유전자의 최대 발현 사이에 위치하며 이들 대립유전자의 발현 강도는 환경 조건에 따라 달라진다. 유리한 조건(충분한 양의 수분, 영양분 포함)에서는 대립 유전자가 "우세"하고 불리한 조건에서는 b 대립 유전자의 발현이 우세합니다.

반응 속도는 각 종에 대한 발현 한계가 있습니다. 예를 들어 동물의 먹이 증가로 인해 질량이 증가하지만 주어진 종에 대한 이러한 특성의 감지 범위 내에 있습니다. 반응 속도는 유 전적으로 결정되고 유전됩니다. 다양한 변화에 대해 반응 규범의 발현에는 다른 측면이 있습니다.예를 들어, 우유 생산량, 곡물의 생산성(정량적 변화)이 크게 달라지고, 동물의 색상 강도가 약간씩 달라집니다. (질적 변화). 이에 따라 반응 속도는 좁을 수 있습니다 (질적 변화-일부 나비의 번데기와 성충의 색) 및 넓음 (정량적 변화-식물의 잎 크기, 곤충의 크기에 따라 다름) 그들의 번데기의 영양 그러나 일부 양적 변화좁은 반응률이 특징적이며(우유의 지방 함량, 돌고래의 발가락 수), 일부 질적 변화의 경우 폭이 넓습니다( 계절의 변화북부 위도 동물의 색상). 일반적으로 반응 속도와 이에 기반한 유전자 발현 강도는 종내 단위의 비 유사성을 미리 결정합니다.

수정 가변성의 특성

• 회전율 - 수정으로 이어진 특정 환경 조건이 사라지면 변경 사항이 사라집니다.
• 그룹 캐릭터;
• 표현형의 변화는 상속되지 않습니다 - 유전자형 반응의 표준은 상속됩니다.
• 변이 계열의 통계적 규칙성;
• 수정은 유전자형을 변경하지 않고 표현형을 구별합니다.

수정 변동성 분석 및 패턴

변형 가변성의 징후 표시는 순위가 매겨집니다. - 변형 시리즈 - 유기체 표현형의 개별 상호 연결된 특성으로 구성된 유기체 속성의 일련의 변형 가변성, 속성의 정량적 표현의 오름차순 또는 내림차순으로 정렬(잎 크기) , 모피 색상 강도의 변화 등). 변형 계열(예: 모피의 길이 및 색소 침착 강도)에서 두 가지 요인의 비율에 대한 단일 지표를 변형이라고 합니다. 예를 들어 한 밭에서 자라는 밀은 서로 다른 토양 매개변수로 인해 작은 이삭과 이삭의 수가 크게 다를 수 있습니다. 하나의 작은 이삭에 있는 작은 이삭의 수와 이삭의 수를 비교하면 다음과 같은 변형 계열을 얻을 수 있습니다.

변동 곡선

수정 가변성의 징후를 그래픽으로 표현한 변형 곡선(변동 곡선)은 전력 변형의 범위와 개별 변형의 발생 빈도를 모두 반영합니다.

곡선을 그린 후, 가장 일반적인 것이 속성 발현의 평균 변형임을 알 수 있습니다(Quetelet의 법칙). 그 이유는 개체 발생 과정에 대한 환경 요인의 영향 때문입니다. 일부 요인은 유전자 발현을 억제하는 반면 다른 요인은 유전자 발현을 증가시킵니다. 거의 항상 개체 발생에 동등하게 작용하는 이러한 요소는 서로를 중화합니다. 특성의 극단적인 발현은 발생 빈도 측면에서 최소화됩니다. 이것이 특성의 평균 발현을 가진 개인의 더 큰 발생에 대한 이유입니다. 예를 들어, 남성의 평균 신장인 175cm가 가장 일반적입니다.

변동 곡선을 구성할 때 표준 편차 값을 계산할 수 있으며 이를 기반으로 가장 자주 발생하는 특성의 징후인 중앙값으로부터의 표준 편차 그래프를 구성할 수 있습니다.

변동 곡선 "밀의 수정 변동성"을 기반으로 구축된 표준 편차 그래프

수정 가변성의 형태

Phenocopies

Phenocopies - 돌연변이와 유사한 불리한 환경 요인의 영향으로 표현형의 변화. 유전자형은 변하지 않습니다. 그들의 원인은 기형 유발 물질입니다 - 형태 학적 이상 및 기형의 발생과 함께 특정 물리적, 화학적 (약물 등) 및 생물학적 제제 (바이러스). Phenocopy는 종종 다음과 같이 보입니다. 유전병. 때때로 phenocopies는 배아 발달에서 비롯됩니다. 그러나 더 자주 phenocopies의 예는 개체 발생의 변화입니다. phenocopies의 스펙트럼은 유기체의 발달 단계에 따라 다릅니다.

모르포즈

Morphoses는 극한 환경 요인의 영향으로 표현형의 변화입니다. 처음으로 형태소는 표현형에서 정확하게 나타나며 수정 가변성에 기반한 자연 선택의 움직임의 기초로 진화의 후성유전학 이론에 의해 취해진 적응 돌연변이로 이어질 수 있습니다. 즉, 돌연변이처럼 불안정합니다. 형태의 예로는 흉터, 특정 부상, 화상 등이 있습니다.

장기 수정 가변성

대부분의 변형은 유전되지 않으며 환경 조건에 대한 유전자형의 반응일 뿐입니다. 물론 더 넓은 반응 속도를 형성한 특정 요인에 노출된 개인의 자손도 동일하게 광범위한 변화를 가질 수 있지만 특정 요인에 노출되었을 때만 나타납니다. 강렬한 효소 반응. 그러나 일부 원생동물, 박테리아, 심지어 진핵생물에서는 세포질 유전으로 인해 소위 장기 변형 가변성이 있습니다. 장기 수정 가변성의 메커니즘을 설명하기 위해 먼저 환경 요인에 의한 트리거의 조절을 고려하십시오.

수정에 의한 트리거 규제

장기 변형 가변성의 예로서 박테리아 오페론을 고려하십시오. 오페론은 함께 작동하거나 순서대로 작동하는 단백질을 암호화하는 유전자가 하나의 프로모터 아래 결합되는 유전 물질을 구성하는 방법입니다. 박테리아 오페론은 유전자 구조 외에 프로모터와 오퍼레이터라는 두 부분을 포함합니다. 오퍼레이터는 프로모터(전사가 시작되는 부위)와 구조 유전자 사이에 위치합니다. 오퍼레이터가 특정 억제 단백질과 연결되어 있으면 함께 RNA 중합 효소가 DNA 사슬을 따라 이동하는 것을 방지하고 프로모터에서 시작합니다. 두 개의 오페론이 있고 서로 연결되어 있으면(첫 번째 오페론의 구조 유전자가 두 번째 오페론에 대한 억제 단백질을 암호화하고 그 반대의 경우도 마찬가지임) 트리거라고 하는 시스템을 형성합니다. 트리거의 첫 번째 구성 요소가 활성화되면 다른 구성 요소는 수동적입니다. 그러나 특정 환경 요인의 영향으로 억제 단백질의 코딩 중단으로 인해 트리거가 두 번째 오페론으로 전환될 수 있습니다.

스위칭 트리거의 효과는 박테리오파지와 같은 일부 비세포 생명체와 대장균과 같은 원핵생물에서 관찰될 수 있습니다. 두 가지 경우를 모두 고려해 봅시다.

대장균 - 특정 유기체와 상호작용하여 공통의 이익을 얻는 일련의 박테리아 종(상생). 그들은 설탕 (유당, 포도당)에 대해 높은 효소 활성을 가지고 있으며 또한 포도당과 유당을 동시에 분해할 수 없습니다. 유당을 절단하는 능력의 조절은 유당 오페론에 의해 수행되며, 프로모터, 작동자 및 터미네이터로 구성되며 프로모터에 대한 억제 단백질을 암호화하는 유전자도 포함됩니다. 환경에 유당이 없으면 억제 단백질이 작동자와 결합하여 전사가 중지됩니다. 유당이 박테리아 세포에 들어가면 억제 단백질과 결합하여 구조를 변경하고 억제 단백질을 조작자로부터 분리합니다.

박테리오파지는 박테리아를 감염시키는 바이러스입니다. 불리한 환경 조건에서 박테리아 세포에 들어갈 때 박테리오파지는 비활성 상태로 남아 유전 물질에 침투하여 모세포의 이원 분리 과정에서 딸 세포로 전달됩니다. 박테리아 세포에 유리한 조건이 나타나면 영양소 유도 물질 섭취의 결과로 방아쇠가 박테리오파지로 전환되고 박테리오파지가 번식하여 박테리아에서 나옵니다.

이 현상은 바이러스와 원핵생물에서 흔히 관찰되지만 다세포 생물에서는 거의 발생하지 않는다.

세포질 유전

세포질 유전은 유전자 발현(오페론 활성화)을 유발하는 인덕터 물질의 세포질로의 유입 또는 세포질 부분의 자가 재생산으로 구성되는 유전입니다.

예를 들어 세균이 싹을 틔우면 세포질에 위치하며 플라스미드 역할을 하는 박테리오파지가 유전된다. 유리한 조건에서 DNA 복제는 이미 일어나고 있으며 세포의 유전 장치는 바이러스의 유전 장치로 대체됩니다. 대장균의 가변성에 대한 유사한 예는 대장균 유당 오페론의 작용입니다. 포도당이 없고 유당이 있을 때 이 박테리아는 유당 오페론의 전환으로 인해 유당 분해 효소를 생성합니다. 이 오페론 스위치는 발아 중에 딸 세균이 형성되는 동안 젖당을 전달함으로써 유전될 수 있으며, 딸 세균도 이 이당류가 환경에 없을 때에도 젖당을 분해하는 효소(락타아제)를 생산합니다.

또한, 콜로라도 감자 딱정벌레 및 Habrobracon 말벌과 같은 진핵 생물 대표에서 발견되는 장기 변형 가변성과 관련된 세포질 유전. 콜로라도 감자 딱정벌레의 번데기에서 강렬한 열 표시기의 작용으로 딱정벌레의 색이 변했습니다. 암컷 딱정벌레도 강렬한 열 지표의 영향을 받았다는 의무적 조건 하에서 그러한 딱정벌레의 후손에서 현재의 특성 발현이 여러 세대 동안 지속된 다음 특성의 이전 규범이 돌아왔습니다. 이 지속적인 수정 가변성은 또한 세포질 상속의 예입니다. 유전의 이유는 변화를 겪은 세포질 부분의 자동 재생산 때문입니다. 세포질 유전의 원인인 자가복제 메커니즘을 자세히 살펴보자. 세포질에는 자신의 DNA와 RNA를 가진 소기관과 다른 플라스모겐이 자기 복제를 할 수 있으며, 자기 복제가 가능한 소기관은 복제와 전사 단계를 통해 자기 복제와 단백질 생합성이 가능한 미토콘드리아와 색소체이며, 처리 및 번역. 따라서 이러한 소기관의 자동 재생산의 연속성이 보장됩니다. Plasmogenes는 또한 자기 복제가 가능합니다. 환경의 영향으로 플라스모젠이 이 유전자의 활성을 결정하는 변화를 겪은 경우(예: 억제 단백질의 해리 또는 단백질을 암호화하는 결합) 특정 특성을 형성하는 단백질을 생산하기 시작합니다. . 플라스모겐은 암컷 난자의 막을 가로질러 운반될 수 있으므로 유전되기 때문에 특정 상태도 유전됩니다. 동시에 유전자가 자신의 발현을 활성화함으로써 야기된 변형도 보존됩니다. 이에 의해 유전자 발현 및 단백질 생합성을 활성화시킨 인자가 개체 발생 시 개체의 자손에게 보존된다면 그 형질은 다음 자손에게 유전될 것이다. 따라서 이러한 변형을 유발하는 요인이 있는 한 장기적인 변형이 지속됩니다. 요인이 사라지면서 변형은 여러 세대에 걸쳐 서서히 사라집니다. 장기 수정이 일반 수정과 다른 점입니다.

수정 가변성과 진화 이론

자연 선택과 변형 가변성에 미치는 영향

자연 선택- 이것은 적자 개체의 생존과 성공적인 변화가 고정된 자손의 모습입니다. 네 가지 유형의 자연 선택:

안정화 선택. 이러한 형태의 선택은 다음으로 이어집니다. 돌연변이. 이 선택의 결과 평균 반응 속도를 가진 유기체는 낮은 존재 조건에서 우세합니다.

운전 선택. 이러한 형태의 선택은 다음으로 이어집니다. 이 선택의 결과, 새로운 평균 반응 속도를 가진 유기체가 지배하며, 이는 그들이 사는 환경 조건의 변화에 ​​더 잘 맞습니다.

파괴적인 선택. 이러한 형태의 선택은 동기 선택과 동일한 과정을 가져오지만, 새로운 평균 반응 속도의 형성을 목표로 하는 것이 아니라 극단적인 반응 속도를 가진 유기체의 생존을 목표로 합니다.

성적 선택. 이러한 형태의 선택은 성별 간의 만남을 촉진하고 덜 발달된 성적 특성을 가진 개체 종의 번식에 대한 참여를 제한합니다.

일반적으로 대부분의 과학자들은 다른 상수 요인(유전적 표류, 생존을 위한 투쟁), 유전적 가변성과 함께 자연 선택의 기질을 고려합니다. 이러한 견해는 보수적 다윈주의와 신다윈주의(종합 진화론)에서 실현되었습니다. 그러나, 최근에일부 과학자들은 다른 견해를 고수하기 시작했는데, 그에 따르면 자연 선택 이전의 기질은 변형 가변성의 별도 유형인 형태입니다. 이 견해는 진화의 후생유전학 이론으로 진화했습니다.

다윈주의와 신다윈주의

진화론의 관점에서 볼 때 유기체의 적합성을 결정하는 자연 선택의 주요 요인 중 하나는 유전적 가변성입니다. 이것은 성공적인 돌연변이를 가진 개인의 우세로 이어지고, 그 결과 자연 선택으로 이어지며, 변화가 강하게 나타나면 종 분화로 이어집니다. 수정 가변성은 유전자형에 따라 다릅니다. 20세기에 만들어진 합성 진화론은 변형 가변성에 대해 동일한 견해를 고수합니다. M. Vorontsov. 위의 글에서 알 수 있듯이 이 두 학설은 유전적 변이의 한 형태인 돌연변이의 영향으로 변하는 자연선택의 기초를 유전자형으로 보고 있다. 유전자형의 변화는 그것을 결정하는 유전자형이기 때문에 반응 규범의 변화를 야기합니다. 반응 속도는 표현형의 변화를 결정하므로 돌연변이가 표현형으로 나타나므로 돌연변이가 적절할 경우 환경 조건에 더 잘 순응하게 됩니다. 다윈주의와 신다윈주의에 따른 자연 선택의 단계는 다음 단계로 구성됩니다.

1) 첫째, 개인은 새로운 속성(돌연변이로 인한)을 가지고 나타납니다.

2) 그런 다음 그녀는 후손을 떠날 수 있거나 없을 수 있습니다.

3) 개체가 자손을 남기면 그 유전자형의 변화는 세대에 따라 고정되고 이것은 결국 자연 선택으로 이어집니다.

진화의 후생유전학 이론

진화의 후성 유전학 이론은 표현형을 자연 선택의 기질로 간주하고 선택은 유익한 변화를 고정할 뿐만 아니라 변화의 생성에도 참여합니다. 유전에 대한 주요 영향은 게놈이 아니라 후성 유전 시스템 - 개체 발생에 작용하는 일련의 요인입니다. 변형 가변성의 유형 중 하나인 형태형성(morphosis)을 통해 개인에게 안정적인 발달 궤적(creod)이 형성됩니다. 이 개발 시스템은 염색질 구조의 후성 유전 적 변화로 인해 특정 돌연변이의 수정 (수정 유전자 사본)으로 구성된 유기체의 유전 적 동화를 기반으로합니다. 이는 유전자 활동의 변화가 돌연변이와 환경 요인의 결과일 수 있음을 의미합니다. 저것들. 환경의 강한 영향을 받는 특정 변형을 기반으로 신체가 새로운 변화에 적응하는 돌연변이가 선택되며, 이것이 새로운 표현형을 형성하는 새로운 유전자형이 형성되는 방식입니다. et에 따르면 자연 선택은 다음 단계로 구성됩니다.

1) 극한의 환경적 요인으로 인해 형태가 변합니다.

2) 형태형성은 개체발생의 불안정화를 초래한다;

3) 개체발생의 불안정화는 형태형성에 가장 근접한 비정상적인 표현형의 출현으로 이어진다.

4) 새로운 표현형이 성공적으로 일치하면 수정 사항이 복사되어 안정화됩니다. 새로운 반응 표준이 형성됩니다.

유전 및 비 유전 변이의 비교 특성

가변성 형태의 비교 특성

재산	유전되지 않음(변형)	유전
변경 대상	정상 범위 내의 표현형	유전자형
발생 요인	환경 조건의 변화	배우자 융합, 교배, 돌연변이로 인한 유전자 재조합
특성 상속	상속되지 않음(반응률만)	상속
개인에 대한 중요성	환경 조건에 적응, 활력 향상	유익한 변화는 생존으로 이어지고 해로운 변화는 죽음으로 이어집니다.
값 보기	생존 촉진	분기의 결과로 새로운 개체군, 종의 출현으로 이어짐
진화의 역할	유기체의 적응	자연선택재료
가변성의 형태	그룹	개인, 결합
정격	통계(변형 시리즈)	유전적 변이의 상동 계열의 법칙

인간 생활의 수정 가변성

일반적으로 사람은 예를 들어 경제에서 수정 가변성에 대한 지식을 오랫동안 사용해 왔습니다. 각 식물의 특정 개별 특성(예: 빛, 물, 온도 조건의 필요성)에 대한 지식이 있으면 계획을 세울 수 있습니다. 최대 레벨이 식물을 (반응 기준 내에서) 사용하여 가장 높은 결실을 얻습니다. 그래서 다른 유형사람들은 다른 조건에서 형성을 위해 식물을 배치합니다. 다른 계절등. 상황은 동물과 유사합니다. 예를 들어 젖소의 필요성에 대한 지식은 우유 생산을 증가시키고 결과적으로 우유 생산량을 증가시킵니다.

대뇌 반구의 기능적 비대칭은 특정 연령의 달성과 함께 형성되고 문맹 무식한 사람들의 경우 적기 때문에 비대칭은 변형 가변성의 결과라고 가정할 수 있습니다. 따라서 훈련 단계에서 표현형을 가장 완벽하게 실현하기 위해 아동의 능력을 식별하는 것이 매우 바람직합니다.

수정 가변성의 예

• 곤충과 동물에서
• 동물의 산을 오를 때 적혈구 증가(항상성)
  • 강한 자외선 노출로 인한 피부 색소침착 증가
  • 훈련의 결과로 운동기구의 발달
  • 흉터(변형)
  • 번데기의 고온 또는 저온에 장기간 노출된 콜로라도 감자 딱정벌레의 착색 변화
  • 변화하는 기상 조건에 따라 일부 동물의 모피 색상 변경
  • Vanessa 속의 나비가 온도 변화에 따라 색상을 변경하는 능력
• 식물에서
  • 미나리아재비 식물의 수중 잎과 이머드 잎의 다른 구조
  • 산지에서 자라는 저지대 식물의 종자에서 크기가 작은 형태의 발달

• 박테리아에서
  • 대장균의 유당 오페론 유전자의 작용