variabilidade hereditária. Variabilidade hereditária: características e significado

4. O PAPEL DA VARIABILIDADE HEREDITÁRIA NA EVOLUÇÃO DAS ESPÉCIES E SUAS FORMAS

Na teoria evolutiva de Darwin, o pré-requisito para a evolução é a variabilidade hereditária, e as forças motrizes da evolução são a luta pela existência e a seleção natural. Ao criar a teoria evolutiva, Ch. Darwin refere-se repetidamente aos resultados da prática de reprodução. Ele mostrou que a diversidade de variedades e raças é baseada na variabilidade. A variabilidade é o processo de surgimento de diferenças nos descendentes em relação aos ancestrais, que determinam a diversidade de indivíduos dentro de uma variedade ou raça. Darwin acreditava que as causas da variabilidade são o impacto nos organismos de fatores ambiente externo(diretos e indiretos), bem como a natureza dos próprios organismos (uma vez que cada um deles reage especificamente à influência do ambiente externo). A variabilidade serve de base para a formação de novas características na estrutura e funções dos organismos, e a hereditariedade reforça essas características.Darwin, analisando as formas de variabilidade, destacou três delas: definida, indefinida e correlativa.

Uma certa variabilidade, ou grupo, é uma variabilidade que ocorre sob a influência de algum fator ambiental que age igualmente sobre todos os indivíduos de uma variedade ou raça e muda em uma determinada direção. Exemplos dessa variabilidade são o aumento do peso corporal em indivíduos animais com boa alimentação, uma mudança na linha do cabelo sob a influência do clima, etc. Uma certa variabilidade é massiva, abrange toda a geração e se expressa em cada indivíduo de maneira semelhante. Não é hereditária, ou seja, nos descendentes do grupo modificado, sob outras condições, os traços adquiridos pelos pais não são herdados.

A variabilidade indefinida, ou individual, manifesta-se especificamente em cada indivíduo, ou seja, único, individual por natureza. Está associada a diferenças em indivíduos da mesma variedade ou raça em condições semelhantes. Essa forma de variabilidade é indefinida, ou seja, uma característica sob as mesmas condições pode mudar em direções diferentes. Por exemplo, em uma variedade de plantas, aparecem espécimes com diferentes cores de flores, diferentes intensidades de cores de pétalas, etc. A razão desse fenômeno era desconhecida de Darwin. Variabilidade incerta tem natureza hereditária, ou seja, transmitida de forma estável aos descendentes. Esta é a sua importância para a evolução.

Com variabilidade correlativa ou correlativa, uma alteração em qualquer órgão causa alterações em outros órgãos. Por exemplo, cães com pelagem pouco desenvolvida geralmente têm dentes subdesenvolvidos, pombos com pernas emplumadas têm membranas entre os dedos, pombos com bico longo geralmente pernas longas, gatos brancos com olhos azuis geralmente surdo, etc. Dos fatores de variabilidade correlativa, Darwin tira uma conclusão importante: uma pessoa, selecionando qualquer característica da estrutura, quase "provavelmente mudará involuntariamente outras partes do corpo com base nas misteriosas leis de correlação".

Tendo determinado as formas de variabilidade, Darwin chegou à conclusão de que apenas as mudanças hereditárias são importantes para o processo evolutivo, pois somente elas podem se acumular de geração em geração. Segundo Darwin, os principais fatores da evolução formas culturais- esta é a variabilidade e seleção hereditária produzida pelo homem (Darwin chamou essa seleção de artificial). A variabilidade é um pré-requisito necessário para a seleção artificial, mas não determina a formação de novas raças e variedades.

CONCLUSÃO

Assim, Darwin pela primeira vez na história da biologia construiu a teoria da evolução. Isso foi de grande significado metodológico e tornou possível não apenas substanciar a ideia da evolução orgânica de forma clara e convincente para os contemporâneos, mas também testar a validade da própria teoria da evolução. Essa foi a fase decisiva de uma das maiores revoluções conceituais da ciência natural. O mais importante nessa revolução foi a substituição da ideia teológica de evolução como conceito da conveniência original por um modelo seleção natural. Apesar das críticas ferozes, a teoria de Darwin rapidamente ganhou reconhecimento devido ao fato de que o conceito desenvolvimento histórico natureza viva melhor do que a ideia da imutabilidade das espécies, explicava os fatos observados. Para fundamentar sua teoria, Darwin, ao contrário de seus predecessores, baseou-se em uma enorme quantidade de fatos disponíveis em vários campos. A proeminência das relações bióticas e sua interpretação populacional-evolutiva foi a inovação mais importante do conceito de evolução de Darwin e dá o direito de concluir que Darwin criou seu próprio conceito de luta pela existência, fundamentalmente diferente das ideias de seus predecessores, a doutrina da evolução de Darwin. evolução mundo orgânico foi a primeira teoria do desenvolvimento criada pelo "materialismo histórico natural nas profundezas da ciência natural, a primeira aplicação do princípio do desenvolvimento a um campo independente das ciências naturais". Este é o significado científico geral do darwinismo.

O mérito de Darwin e que ele abriu Forças dirigentes evolução orgânica. Desenvolvimento adicional a biologia aprofundou e complementou suas ideias, que serviram de base ao darwinismo moderno. Em todas as disciplinas biológicas, o lugar principal agora é ocupado pelo método histórico de pesquisa, que permite estudar maneiras concretas evolução dos organismos e penetrar profundamente na essência dos fenômenos biológicos. A teoria evolutiva de Charles Darwin encontrou ampla aplicação na teoria sintética moderna, onde o único fator orientador da evolução é a seleção natural, cujo material é a mutação. Análise histórica A teoria de Darwin inevitavelmente dá origem a novos problemas metodológicos da ciência, que podem se tornar objeto de um estudo especial. Resolver esses problemas implica ampliar o campo do conhecimento e, consequentemente, progresso científico em muitas áreas: tanto na biologia, na medicina e na psicologia, nas quais a teoria evolutiva de Charles Darwin não teve menos influência do que nas ciências naturais.

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Algumas partículas passaram de pais para filhos. Agora chamamos essas partículas de genes. A ideia de hereditariedade corpuscular é de grande importância para entender como a seleção natural opera nas populações. A evolução pode ser pensada como mudanças em qualquer propriedade de uma determinada população ao longo do tempo. Num certo sentido filosófico geral, esta é a essência da evolução. ...

Eles se esforçariam para serem preservados em condições mutáveis, e a seleção natural teria pleno alcance para sua ação melhoradora. 1. A SELEÇÃO NATURAL COMO FATOR EVOLUTIVO ELEMENTAR Chamei a preservação das diferenças e mudanças individuais favoráveis ​​e a destruição das nocivas de seleção natural ou a sobrevivência do mais apto Ch. Darwin No sentido moderno ...

Preservação e acumulação de pequenas alterações hereditárias, cada uma das quais é benéfica para a criatura que está sendo salva. Circunstâncias que favorecem a formação de novas formas por seleção natural. Muita variabilidade, é claro, e diferenças individuais obviamente serão uma circunstância favorável. Um grande número de indivíduos, aumentando as chances de aparecer em...

E assim eles desempenham um papel mais importante na evolução. De fundamental importância é o fato de que essas mutações são aleatórias, ou seja, não são direcionadas. 3. O dogma central e o princípio de Weismann são aceitos. 4. A evolução é realizada alterando as frequências dos genes. 5. Essas mudanças podem ocorrer como resultado de mutações, entrada de genes na população e sua saída dela, deriva aleatória e ...

variabilidade chamou a propriedade comum de todos os organismos vivos de adquirir diferenças entre indivíduos da mesma espécie.

Ch. Darwin destacou o seguinte principais tipos de variabilidade: definido (grupo, não hereditário, modificação), indefinido (individual, hereditário, mutacional) e combinado. A variabilidade hereditária inclui tais mudanças nas características dos seres vivos que estão associadas a mudanças (ou seja, mutações) e são transmitidas de geração em geração. A transferência de material de pais para filhos deve ser muito precisa, caso contrário, a espécie não pode ser preservada. No entanto, às vezes quantitativos ou mudanças qualitativas no DNA, e as células filhas ficam distorcidas em comparação com os genes parentais. Tais erros no material hereditário são transmitidos próxima geração e são chamados de mutações. Um organismo que recebeu novas propriedades como resultado de mutações é chamado de mutante. Às vezes, essas alterações são claramente visíveis fenotipicamente, por exemplo, a ausência de pigmentos na pele e no cabelo - albinismo. Mas, na maioria das vezes, as mutações são recessivas e aparecem no fenótipo apenas quando estão presentes no estado homozigoto. A existência de alterações hereditárias era conhecida. Tudo isso decorre da doutrina das mudanças hereditárias. A variabilidade hereditária é um pré-requisito necessário para o desenvolvimento natural e. No entanto, na época de Darwin ainda não havia dados experimentais sobre hereditariedade e as leis da herança não eram conhecidas. Isso tornou impossível distinguir estritamente entre diferentes formas de variabilidade.

teoria da mutação foi desenvolvido no início do século XX pelo citologista holandês Hugo de Vries. tem várias propriedades:

As mutações ocorrem repentinamente e qualquer parte do genótipo pode sofrer mutação.
As mutações são mais frequentemente recessivas e menos frequentemente dominantes.
As mutações podem ser prejudiciais, neutras ou benéficas para o organismo.
As mutações são transmitidas de geração em geração.
As mutações podem ocorrer sob a influência de influências externas e internas.

As mutações são divididas em vários tipos:

Mutações pontuais (genes) são mudanças em genes individuais. Isso pode acontecer quando um ou mais pares de nucleotídeos em uma molécula de DNA são substituídos, descartados ou inseridos.
mutações cromossômicas são alterações em partes de um cromossomo ou em cromossomos inteiros. Tais mutações podem ocorrer como resultado de deleção - a perda de parte do cromossomo, duplicação - duplicação de qualquer parte do cromossomo, inversão - virar uma parte do cromossomo em 1800, translocação - arrancar parte do cromossomo e movê-lo para uma nova posição, por exemplo, juntando-se a outro cromossomo.
mutações consistem na alteração do número de cromossomos no conjunto haploide. Isso pode ocorrer devido à perda de um cromossomo do genótipo ou, inversamente, ao aumento do número de cópias de qualquer cromossomo no conjunto haploide de um para dois ou mais. caso especial mutações genômicas - poliploidia - um aumento no número de cromossomos por um fator. O conceito de mutações foi introduzido na ciência pelo botânico holandês de Vries. Em uma planta de álamo tremedor (prímula), ele observou o aparecimento de desvios agudos e espasmódicos de forma típica, e esses desvios eram hereditários. Estudos posteriores em vários objetos - plantas, animais, microorganismos mostraram que o fenômeno da variabilidade mutacional é característico de todos os organismos.
Os cromossomos são a base material do genótipo. As mutações são alterações que ocorrem nos cromossomos sob a influência de fatores externos ou. Variabilidade mutacional são mudanças que ocorrem recentemente no genótipo, enquanto combinações são novas combinações de genes parentais no zigoto. As mutações afetam vários aspectos da estrutura e funções do corpo. Por exemplo, em Drosophila, mudanças mutacionais na forma das asas (até seu completo desaparecimento), cor do corpo, desenvolvimento de cerdas no corpo, forma dos olhos, sua cor (vermelho, amarelo, branco, cereja), como bem como muitos sinais fisiológicos (tempo de vida, fertilidade) são conhecidos. ).

Eles ocorrem em direções diferentes e em si não são mudanças adaptativas e benéficas para o corpo.

Muitas mutações emergentes são desfavoráveis ​​para o organismo e podem até causar sua morte. A maioria dessas mutações é recessiva.

A maioria dos mutantes tem viabilidade reduzida e são eliminados pela seleção natural. A evolução ou novas raças e variedades requerem aqueles indivíduos raros que possuem mutações favoráveis ​​ou neutras. o significado das mutações reside no fato de que elas criam mudanças hereditárias que são o material para a seleção natural na natureza. As mutações também são necessárias para indivíduos com novas propriedades valiosas para os seres humanos. Fatores mutagênicos artificiais são amplamente utilizados para obter novas raças de animais, variedades de plantas e cepas de microrganismos.

Variabilidade de combinação também se aplica a formas hereditárias variabilidade. É devido ao rearranjo de genes durante a fusão de gametas e a formação de um zigoto, ou seja, durante o processo sexual.

Variação na biologia é a ocorrência de diferenças individuais entre indivíduos da mesma espécie. Devido à variabilidade, a população se torna heterogênea e a espécie tem mais chances de se adaptar às mudanças nas condições ambientais.

Em uma ciência como a biologia, hereditariedade e variação andam de mãos dadas. Existem dois tipos de variabilidade:

• Não hereditária (modificação, fenotípica).
• Hereditário (mutacional, genotípico).

Variabilidade não hereditária

A variabilidade de modificação na biologia é a capacidade de um único organismo vivo (fenótipo) de se adaptar a fatores ambientais dentro de seu genótipo. Devido a essa propriedade, os indivíduos se adaptam às mudanças no clima e outras condições de existência. está subjacente aos processos de adaptação que ocorrem em qualquer organismo. Assim, em animais endogâmicos, com a melhoria das condições de detenção, aumenta a produtividade: produção de leite, produção de ovos e assim por diante. E os animais trazidos para as regiões montanhosas crescem subdimensionados e com subpêlo bem desenvolvido. Mudar fatores ambientais e causar variabilidade. Exemplos desse processo podem ser facilmente encontrados em Vida cotidiana: a pele humana escurece sob a influência dos raios ultravioleta, como resultado do esforço físico, os músculos se desenvolvem, as plantas cultivadas em locais sombreados e à luz têm diferentes formatos de folhas e as lebres mudam a cor da pelagem no inverno e no verão.

Para variabilidade não hereditária são caracterizados pelas seguintes propriedades:

• caráter de grupo de modificações;
• não herdado por descendentes;
• mudança na característica dentro do genótipo;
• a relação entre o grau de mudança e a intensidade do impacto de um fator externo.

variabilidade hereditária

Em biologia, variabilidade hereditária ou genotípica é o processo pelo qual o genoma de um organismo muda. Graças a ela, o indivíduo adquire características antes incomuns para sua espécie. Segundo Darwin, a variação genotípica é o principal motor da evolução. Existem os seguintes tipos de variabilidade hereditária:

• mutacional;
• combinativo.

Ocorre como resultado da troca de genes durante a reprodução sexual. Ao mesmo tempo, as características dos pais são combinadas de maneiras diferentes em várias gerações, aumentando a diversidade de organismos na população. A variabilidade combinativa obedece às regras da herança mendeliana.

Um exemplo dessa variabilidade é a endogamia e a endogamia (cruzamento estreitamente relacionado e não relacionado). Quando as características de um produtor individual querem ser fixadas na raça dos animais, então a consanguinidade é usada. Assim, a prole fica mais uniforme e reforça as qualidades do fundador da linha. A endogamia leva à manifestação de genes recessivos e pode levar à degeneração da linhagem. Para aumentar a viabilidade da prole, é usada a endogamia - cruzamento não relacionado. Ao mesmo tempo, a heterozigosidade da prole aumenta e a diversidade dentro da população aumenta e, como resultado, aumenta a resistência dos indivíduos aos efeitos adversos dos fatores ambientais.

As mutações, por sua vez, são divididas em:

• genômica;
• cromossômico;
• genético;
• citoplasmático.

As alterações que afetam as células sexuais são herdadas. Mutações em podem ser transmitidas aos descendentes se o indivíduo se reproduzir vegetativamente (plantas, fungos). As mutações podem ser benéficas, neutras ou prejudiciais.

mutações genômicas

A variação na biologia por meio de mutações genômicas pode ser de dois tipos:

• Poliploidia - uma mutação frequentemente encontrada em plantas. É causado por um aumento múltiplo no número total de cromossomos no núcleo, é formado no processo de violação de sua divergência para os pólos da célula durante a divisão. Híbridos poliploides são amplamente utilizados em agricultura- na produção agrícola existem mais de 500 poliploides (cebola, trigo sarraceno, beterraba sacarina, rabanete, hortelã, uva e outros).
• Aneuploidia é um aumento ou diminuição no número de cromossomos em pares individuais. Esse tipo de mutação é caracterizado pela baixa viabilidade do indivíduo. Uma mutação generalizada em humanos - uma no 21º par - causa a síndrome de Down.

mutações cromossômicas

A variabilidade na biologia, de certa forma, aparece quando a estrutura dos próprios cromossomos muda: perda da seção terminal, repetição de um conjunto de genes, rotação de um único fragmento, transferência de um segmento de cromossomo para outro local ou para outro cromossomo. Tais mutações geralmente ocorrem sob a influência de radiação e poluição química do meio ambiente.

mutações genéticas

Uma parte significativa dessas mutações não aparece externamente, pois é um traço recessivo. As mutações gênicas são causadas por uma alteração na sequência de nucleotídeos - genes individuais - e levam ao surgimento de moléculas de proteínas com novas propriedades.

Mutações genéticas em humanos causam a manifestação de algumas doenças hereditárias - anemia falciforme, hemofilia.

Mutações citoplasmáticas

As mutações citoplasmáticas estão associadas a alterações nas estruturas do citoplasma celular contendo moléculas de DNA. Estes são mitocôndrias e plastídios. Tais mutações são transmitidas pela linha materna, uma vez que o zigoto recebe todo o citoplasma do óvulo materno. Um exemplo de uma mutação citoplasmática que causou variabilidade na biologia é o pinnateness da planta, que é causado por alterações nos cloroplastos.

Todas as mutações têm as seguintes propriedades:

• Eles aparecem de repente.
• Transmitido por herança.
• Eles não têm nenhuma direção. As mutações podem ser submetidas a uma área insignificante e a um sinal vital.
• Ocorrem em indivíduos, isto é, individual.
• Em sua manifestação, as mutações podem ser recessivas ou dominantes.
• A mesma mutação pode ser repetida.

Cada mutação é causada por causas específicas. Na maioria dos casos, não pode ser determinado com precisão. Sob condições experimentais, para obter mutações, é usado um fator direcionado do ambiente externo - exposição à radiação e similares.

A hereditariedade e a variabilidade estão entre os fatores determinantes na evolução do mundo orgânico.

Hereditariedade- esta é a propriedade dos organismos vivos de preservar e transmitir aos descendentes as características de sua estrutura e desenvolvimento. Devido à hereditariedade de geração em geração, as características de uma espécie, variedade, raça, linhagem são preservadas. A comunicação entre gerações é realizada durante a reprodução por meio de células haplóides ou diplóides (ver seções "Botânica" e "Zoologia").

Das organelas celulares, o papel principal na hereditariedade pertence aos cromossomos capazes de se autoduplicar e formar com a ajuda de genes de todo o complexo de traços característicos da espécie (ver o capítulo "Célula"). As células de cada organismo contêm dezenas de milhares de genes. Sua totalidade, característica de um indivíduo de uma espécie, é chamada de genótipo.

A variabilidade é o oposto da hereditariedade, mas está intimamente ligada a ela. Expressa-se na capacidade de mudança dos organismos. Devido à variabilidade de indivíduos individuais, a população é heterogênea. Darwin distinguiu dois tipos principais de variabilidade.

Variabilidade não hereditária(veja sobre modificações no capítulo "Fundamentos de Genética e Seleção") ocorre no processo de desenvolvimento individual de organismos sob a influência de condições ambientais específicas que causam mudanças semelhantes em todos os indivíduos da mesma espécie, por isso Darwin chamou essa variabilidade de definida. No entanto, o grau de tais mudanças em indivíduos individuais pode ser diferente. Por exemplo, sapos de grama Baixas temperaturas causam uma cor escura, mas sua intensidade é diferente em indivíduos diferentes. Darwin considerou as modificações não essenciais para a evolução, pois geralmente não são herdadas.

variabilidade hereditária(veja sobre mutações no capítulo "Fundamentos de Genética e Seleção") está associada a uma mudança no genótipo de um indivíduo, então as mudanças resultantes são herdadas. Na natureza, as mutações aparecem em indivíduos únicos sob a influência de influências externas e externas aleatórias. fatores internos. Sua natureza é difícil de prever, então Darwin esta variabilidade. nomeado incerto. As mutações podem ser menores ou maiores e afetar vários sinais e propriedades. Por exemplo, em Drosophila, sob a influência de raios X, asas, cerdas, cor dos olhos e do corpo, fertilidade, etc. Mutações podem ser benéficas, prejudiciais ou indiferentes ao organismo.

A variação hereditária é variabilidade combinativa. Ocorre durante cruzamentos livres em populações ou durante hibridização artificial. Como resultado, os indivíduos nascem com novas combinações de características e propriedades que estavam ausentes dos pais (ver sobre cruzamento diíbrido, neoplasias durante o cruzamento, cruzamento cromossômico no capítulo "Fundamentos de Genética e Seleção"). Variabilidade relativa também hereditário; ela se expressa no fato de que uma mudança em um órgão causa mudanças dependentes em outros (ver o capítulo "Fundamentos de Genética e Seleção" para a ação múltipla de um gene). Por exemplo, ervilhas com flores roxas sempre têm o mesmo tom de pecíolos e nervuras foliares. Nas aves pernaltas, os membros e pescoços longos são sempre acompanhados por bicos e línguas longos. Darwin considerou a variabilidade hereditária especialmente importante para a evolução, pois serve de material para a seleção natural e artificial na formação de novas populações, espécies, variedades, raças e linhagens.

da história

A ideia de que os seres vivos são caracterizados pela hereditariedade e pela variabilidade desenvolveu-se na antiguidade. Percebeu-se que durante a reprodução dos organismos de geração em geração, é transmitido um complexo de sinais e propriedades inerentes a uma determinada espécie (manifestação da hereditariedade). No entanto, é igualmente óbvio que existem algumas diferenças entre indivíduos da mesma espécie (manifestação de variabilidade).

O conhecimento da presença dessas propriedades foi utilizado no desenvolvimento de novas variedades de plantas cultivadas e raças de animais domésticos. Desde tempos imemoriais, a hibridação é utilizada na agricultura, ou seja, o cruzamento de organismos que diferem entre si de alguma forma. No entanto, antes final do século XIX v. tal trabalho foi realizado por tentativa e erro, uma vez que os mecanismos subjacentes à manifestação de tais propriedades dos organismos não eram conhecidos, e as hipóteses existentes a esse respeito eram puramente especulativas.

Em 1866, o trabalho de Gregor Mendel, um pesquisador tcheco, "Experiments on Plant Hybrids" foi publicado. Descreveu os padrões de herança de características nas gerações de plantas de várias espécies, que G. Mendel identificou como resultado de numerosos e cuidadosamente realizados experimentos. Mas suas pesquisas não atraíram a atenção de seus contemporâneos, que não conseguiram apreciar a novidade e a profundidade das ideias que ultrapassavam o nível geral das ciências biológicas da época. Somente em 1900, após a descoberta das leis de G. Mendel de forma nova e independente por três pesquisadores (G. de Vries na Holanda, K. Korrens na Alemanha e E. Cermak na Áustria), o desenvolvimento de uma nova ciência biológica - genética, que estuda padrões de hereditariedade e variabilidade. Gregor Mendel é justamente considerado o fundador desta ciência jovem, mas em rápido desenvolvimento.

Hereditariedade de organismos

A hereditariedade dos organismos é chamada de propriedade comum de todos os organismos de preservar e transmitir características e funções estruturais de ancestrais para descendentes.

A relação entre pais e filhos em organismos é realizada principalmente por meio da reprodução. Os descendentes são sempre como pais e ancestrais, mas não são uma cópia exata.

Todo mundo sabe que um carvalho cresce de uma bolota e os filhotes de cuco nascem de ovos. Das sementes de plantas cultivadas de uma certa variedade, crescem plantas da mesma variedade. Nos animais domésticos, os descendentes da mesma raça mantêm suas propriedades.

Por que os filhos se parecem com os pais? Na época de Darwin, as causas da hereditariedade eram pouco compreendidas. Sabe-se agora que a base material da hereditariedade são os genes localizados nos cromossomos. Um gene é uma seção de uma molécula matéria orgânica DNA, sob a influência dos quais os sinais são formados. Nas células dos organismos tipos diferentes contém unidades e dezenas de cromossomos e centenas de milhares de genes.

Os cromossomos com genes localizados neles são encontrados tanto nas células germinativas quanto nas células do corpo. Durante a reprodução sexual, ocorre a fusão dos gametas masculino e feminino. Nas células do embrião, os cromossomos masculino e feminino são combinados, portanto, sua formação ocorre sob a influência dos genes dos organismos materno e paterno. O desenvolvimento de algumas características é mais influenciado pelos genes do organismo materno, outros - pelo organismo paterno, e os genes maternos e paternos têm uma influência igual nas terceiras características. Portanto, a prole, em alguns aspectos, acaba sendo semelhante ao organismo da mãe, em outros - ao do pai, no terceiro - combina os signos do pai e da mãe, ou seja, tem um caráter intermediário.

A variabilidade dos organismos

A variabilidade dos organismos é chamada de propriedade geral dos organismos para adquirir novos recursos - diferenças entre indivíduos dentro de uma espécie.

Todos os sinais de organismos são mutáveis: características de externos e estrutura interna, fisiologia, comportamento, etc. Na descendência de um par de animais ou entre plantas cultivadas a partir das sementes de uma fruta, é impossível encontrar indivíduos completamente idênticos. Em um rebanho de ovelhas da mesma raça, cada animal difere em características sutis: tamanho do corpo, comprimento das pernas, cabeça, cor, comprimento e densidade do cacho da lã, voz, hábitos. O número de flores marginais de junco nas inflorescências da haste dourada (família composta) varia de 5 a 8. O número de pétalas da anêmona do carvalho (família do botão de ouro) é 6 e, às vezes, 7 e 8. Plantas da mesma espécie ou variedade diferem um pouco entre si em termos de floração, maturação dos frutos, grau de resistência à seca, etc. Devido à variabilidade dos indivíduos, a população é heterogênea.

Darwin distinguiu duas formas principais de variabilidade - não hereditária e hereditária.

Variabilidade não hereditária ou de modificação

Há muito se observou que todos os indivíduos de uma determinada raça, variedade ou espécie, sob a influência de uma determinada causa, mudam em uma direção. Variedades de plantas cultivadas, na ausência das condições em que foram criadas pelo homem, perdem suas qualidades. Por exemplo, o repolho branco, quando cultivado em países quentes, não forma cabeça. Sabe-se que com boa adubação, rega e iluminação, as plantas crescem abundantemente e dão frutos. Raças de cavalos trazidas para as montanhas ou ilhas onde a alimentação não é nutritiva tornam-se raquíticas com o tempo. A produtividade de animais consanguíneos em condições de melhor manutenção e cuidado aumenta. Todas essas mudanças não são hereditárias e, se plantas ou animais são transferidos para suas condições originais de existência, os signos retornam novamente às suas condições originais.

As causas da variabilidade não hereditária, ou modificação, dos organismos na época de Darwin eram pouco compreendidas. Até o momento, descobriu-se que a formação de um organismo ocorre tanto sob a influência de genes quanto sob a influência de condições ambientais. Essas condições são a causa de modificação não hereditária, variabilidade. Eles podem acelerar ou retardar o crescimento e o desenvolvimento, mudar a cor das flores nas plantas, mas os genes não mudam. Devido à variabilidade não hereditária, os indivíduos das populações são adaptados às mudanças nas condições ambientais.

variabilidade hereditária

Além da modificação, existe outra forma de variabilidade - a variabilidade hereditária dos organismos, que afeta os cromossomos ou genes, ou seja, os fundamentos materiais da hereditariedade. As mudanças hereditárias eram bem conhecidas de Darwin, ele atribuiu a elas um grande papel na evolução.

As causas da variação hereditária na época de Darwin também eram pouco exploradas. Sabe-se agora que as alterações hereditárias se devem a alterações nos genes ou à formação de novas combinações deles na prole. Assim, um tipo de variabilidade hereditária - mutações - é devido a uma mudança nos genes; outra espécie - variabilidade combinativa - é causada por uma nova combinação de genes na prole; a terceira - variabilidade correlativa - está associada ao fato de um mesmo gene influenciar a formação não de uma, mas de duas ou mais características. Assim, a base de todos os tipos de variabilidade hereditária é uma mudança em um gene ou conjunto de genes.

As mutações podem ser menores e afetar uma variedade de características morfológicas e fisiológicas do organismo, por exemplo, em animais - tamanho, cor, fertilidade, leite, etc. Às vezes, as mutações se manifestam em mudanças mais significativas. Essas mudanças foram usadas para criar raças de ovelhas de cauda gorda, merino e astracã, variedades de terry de muitas plantas ornamentais, árvores com copas chorosas e piramidais. Alterações hereditárias conhecidas em morangos com folhas ovais simples, celidônia com folhas dissecadas.

Mutações podem ocorrer devido a uma variedade de influências. A fonte da variabilidade combinativa nas populações é o cruzamento. Indivíduos individuais da mesma população diferem um pouco uns dos outros no genótipo. Como resultado do cruzamento livre, novas combinações de genes são obtidas.

As alterações hereditárias que surgiram em uma população por causas aleatórias se espalharam gradualmente entre os indivíduos devido ao cruzamento livre, e a população se satura delas. Essas mudanças hereditárias em si não podem levar ao surgimento de uma nova população, muito menos de uma nova espécie, mas são material necessário para a seleção, uma pré-condição para a mudança evolutiva.

Até Darwin notou a natureza correlativa da variabilidade hereditária. Por exemplo, os membros longos dos animais quase sempre são acompanhados por um pescoço alongado; cães sem pelos têm dentes subdesenvolvidos; os pombos com pernas emplumadas têm membranas entre os dedos. Nas variedades de beterraba de mesa, a cor das raízes, dos pecíolos e da parte inferior das folhas muda de maneira coordenada. A boca-de-leão com corolas claras de flores tem caule e folhas verdes; com corolas escuras - o caule e as folhas são escuros. Portanto, ao selecionar para uma característica desejada, deve-se levar em conta a possibilidade do aparecimento na prole de outras características, por vezes indesejáveis, relativamente associadas a ela.

Hereditariedade e variabilidade são diferentes propriedades dos organismos que determinam a semelhança e dissimilaridade da prole com os pais e com ancestrais mais distantes. A hereditariedade expressa a estabilidade das formas orgânicas em várias gerações e a variabilidade - sua capacidade de transformação.

Darwin enfatizou repetidamente a necessidade de um profundo desenvolvimento das leis de variabilidade e hereditariedade. Mais tarde, eles se tornaram objeto de estudo da genética.