Спадкова мінливість. Спадкова мінливість: особливості та значення

4. РОЛЬ СПАДЩОЇ ЗМІННОСТІ В ЕВОЛЮЦІЇ ВИДІВ І ЇЇ ФОРМИ

У еволюційної теорії Дарвіна причиною еволюції є спадкова мінливість, а рушійними силами еволюції - боротьба існування та природний добір. При створенні еволюційної теорії Ч. Дарвін багаторазово звертається до результатів селекційної практики. Він показав, що в основі різноманіття сортів та порід лежить мінливість. Мінливість – процес виникнення відмінностей у нащадків у порівнянні з предками, які зумовлюють різноманіття особин у межах сорту, породи. Дарвін вважає, що причинами мінливості є вплив на організми факторів. зовнішнього середовища(пряме і опосередковане), і навіть природа самих організмів (оскільки кожен із новачків специфічно реагує на вплив довкілля). Мінливість служить основою утворення нових ознак у будові та функціях організмів, а спадковість закріплює ці ознаки Дарвін, аналізуючи форми мінливості, виділив серед них три: певну, невизначену та корелятивну.

Певна, або групова, мінливість - це мінливість, що виникає під впливом будь-якого фактора середовища, що діє однаково на всі особини сорту або породи, що змінюється у певному напрямку. Прикладами такої мінливості можуть бути збільшення маси тіла у особин тварин при гарному годівлі, зміна волосяного покриву під впливом клімату тощо. буд. Вона не спадкова, т. е. у нащадків зміненої групи за інших умов набуті батьками ознаки не успадковуються.

Невизначена, чи індивідуальна, мінливість проявляється специфічно в кожної особини, тобто. одинична, індивідуальна за характером. З нею пов'язані відмінності у особин одного й того самого сорту чи породи, що у подібних умовах. Дана форма мінливості невизначена, тобто ознака в тих самих умовах може змінюватися в різних напрямках. Наприклад, в одного сорту рослин з'являються екземпляри з різним забарвленням квіток, різною інтенсивністю забарвлення пелюсток тощо. Причина такого явища Дарвіну була невідома. Невизначена мінливість має спадковий характер, Т. е. стійко передається потомству. У цьому полягає її важливе значення для еволюції.

При корелятивній, або співвідносній, мінливості зміна в якомусь одному органі є причиною змін в інших органах. Наприклад, у собак з погано розвиненим вовняним покривом зазвичай недорозвинені зуби, у голубів з опереними ногами є перетинки між пальцями, у голубів з довгим дзьобом зазвичай довгі ноги, білі кішки з блакитними очимазазвичай глухі тощо. буд. З чинників корелятивної мінливості Дарвін робить важливий висновок: людина, відбираючи якусь особливість будівлі, майже «напевно буде ненавмисно змінювати інші частини організму виходячи з таємничих законів кореляції».

Визначивши форми мінливості, Дарвін дійшов висновку, що з еволюційного процесу важливі лише спадкові зміни, оскільки вони можуть накопичуватися з покоління до покоління. Згідно з Дарвіном, основні фактори еволюції культурних форм- це спадкова мінливість і відбір, який робить людина (такий відбір Дарвін назвав штучним). Мінливість - необхідна передумова штучного відбору, але вона не визначає утворення нових порід та сортів.

ВИСНОВОК

Таким чином Дарвін вперше в історії біології побудував теорію еволюції. Це мало велике методологічне значення і дозволило як наочно і переконливо для сучасників обгрунтувати ідею органічної еволюції, а й перевірити справедливість самої теорії еволюції. Це була вирішальна фаза однієї з найбільших концептуальних революцій у природознавстві. Найголовнішим у цій революції була заміна теологічної ідеї еволюції як уявлення про початкову доцільність моделі природного відбору. Незважаючи на запеклу критику, теорія Дарвіна швидко завоювала визнання завдяки тому, що концепція історичного розвиткуживої природи краще, ніж уявлення про незмінність видів, пояснювало факти, що спостерігаються. Для обґрунтування своєї теорії Дарвін на відміну від своїх попередників, залучив величезну кількість доступних йому фактів із різних областей. Висунення першому плані біотичних відносин та його популяційно-еволюційна інтерпретація була найважливішим нововведенням дарвінівської концепції еволюції і дає право на висновок, що Дарвін створив свою концепцію боротьби за існування, принципово відмінну від ідей попередників Вчення Дарвіна про еволюцію органічного світубуло першою теорією розвитку, створеною «природно-історичним матеріалізмом у надрах природознавства, першим застосуванням принципу розвитку до самостійної галузі природничих наук». У цьому загальнонаукове значення дарвінізму.

Заслуга Дарвіна і в тому, що він розкрив рушійні силиорганічної еволюції. Подальший розвитокбіології поглибило і доповнило його уявлення, що стали основою сучасного дарвінізму. У всіх біологічних дисциплінах чільне місце займає тепер історичний метод дослідження, що дозволяє вивчати конкретні шляхиеволюції організмів і глибоко проникати у істоту біологічних явищ. Еволюційна теорія Ч. Дарвіна знайшла широке застосування в сучасній синтетичній теорії, де єдиним напрямним фактором еволюції залишається природний відбір, матеріалом для якого є мутації. Історичний аналізТеорія Дарвіна неминуче породжує нові методологічні проблеми науки, які можуть стати предметом спеціального дослідження. Вирішення цих проблем тягне за собою розширення галузі знань, а, отже, і науковий прогресу багатьох областях: як у біології, медицині, і у психології, яку еволюційна теорія Ч. Дарвіна справила не менший вплив, ніж природничі науки.

Список використаної літератури

1. Алексєєв В.А. Основи дарвінізму (історичне та теоретичне введення). - М., 1964.

2. Велісов Є.А. Чарльз Дарвін. Життя, діяльність та праці основоположника еволюційного вчення. - М., 1959.

3. Данилова В.С., Кожевніков Н.М. Основні концепції природознавства. - М.: Аспект Прес, 2000. - 256 с.

4. Дворянський Ф.А. Дарвінізм. - М.: МДУ, 1964. - 234 с.

5. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лісов Н. Д. Посібник для вступників до вузів. - М.: Рольф, Айріс-прес, 1998. - 496 с.

6. Мамонтов С.Г. Біологія: посібник для вступників до вузів. -М.: Вища школа, 1992. - 245 c.

7. Рузавін Г.І. Концепції сучасного природознавства: Курс лекцій. - М.: Проект, 2002. - 336 с.

8. Садохін А.П. Концепція сучасного природознавства. - М., 2005.

9. Слопов Є.Ф. Концепція сучасного природознавства. - М.: Владос, 1999. - 232 с.

10. Смигіна С.І. Концепція сучасного природознавства. - Ростов н / Д., 1997.

Якимись частками, що передаються від батьків нащадкам. Тепер називаємо ці частки генами. Ідея корпускулярної спадковості має значення для розуміння того, яким чином природний відбір діє в популяціях. Еволюцію можна як зміни будь-якої якості даної популяції з часом. У певному філософському сенсі в цьому і полягає суть еволюції. ...

Їх до умов, що змінилися, прагнули б зберегтися, і природний відбір мав би повний простір для своєї поліпшуючої дії. 1. ПРИРОДНИЙ ВІДБІР ЯК ЕЛЕМЕНТАРНИЙ ЕВОЛЮЦІЙНИЙ ФАКТОР Збереження сприятливих індивідуальних відмінностей та змін та знищення шкідливих я назвав природним відбором чи переживанням найбільш пристосованих Ч. Дарвін У сучасному розумінні...

Збереження та накопичення малих спадкових змін, кожна з яких вигідна для істоти, що зберігається. Обставини, які сприяють утворенню нових форм у вигляді природного добору. Значна частина мінливості, зрозуміло, і індивідуальні відмінності будуть, очевидно, бути сприятливою обставиною. Велика кількість особин, збільшуючи шанси появи в...

А тому вони відіграють важливішу роль в еволюції. Принципово важливе значення має те що, що це мутації випадкові, інакше кажучи, де вони направлены. 3. Центральна догма та принцип Вейсмана приймаються. 4. Еволюція здійснюється шляхом зміни частот генів. 5. Ці зміни можуть відбуватися в результаті мутацій, надходження генів у популяцію та відтоку їх з неї, випадкового дрейфу та...

Мінливістюназивають загальну властивість всіх живих організмів набувати різницю між особинами одного виду.

Ч. Дарвін виділяв такі основні види мінливості: певну (групову, неспадкову, модифікаційну), невизначену (індивідуальну, спадкову, мутаційну) та комбіновану. До спадкової мінливості відносять такі зміни ознак живих істот, які пов'язані зі змінами (тобто мутаціями) і передаються з покоління до покоління. Передача матеріалу від батьків до нащадків має відбуватися дуже точно, інакше види зберегтися не можуть. Однак, іноді відбуваються кількісні або якісні змінив ДНК, і дочірні клітини одержують спотворений порівняно з батьківськими генами. Такі помилки у спадковому матеріалі передаються наступному поколіннюі називаються мутаціями. Організм, який у результаті мутацій нові властивості, називають мутантом. Іноді ці зміни добре помітні фенотипно, наприклад, відсутність пігментів у шкірі та волоссі – альбінізм. Але найчастіше мутації бувають рецесивними і у фенотипі виявляються лише у тому випадку, коли вони присутні у гомозиготному стані. Існування спадкових змін було відоме. Уся його випливає з вчення про спадкові зміни. Спадкова мінливість – необхідна передумова природного та . Однак за часів Дарвіна ще були відсутні досвідчені дані про спадковість і закони спадкування не були відомі. Не давало можливості суворо розрізняти різні форми мінливості.

Мутаційна теоріябула розроблена на початку ХХ століття голландським цитологом Гуґо де Фрізом. мають ряд властивостей:

Мутації виникають раптово, і може мутувати будь-яка частина генотипу.
Мутації частіше бувають рецесивними та рідше – домінантними.
Мутації можуть бути шкідливими, нейтральними та корисними для організму.
Мутації передаються з покоління до покоління.
Мутації можуть відбуватися під впливом як зовнішніх, і внутрішніх впливів.

Мутації поділяються на кілька видів:

Точкові (генні) мутаціїє зміни в окремих генах. Це може статися при заміні, випаданні або вставці однієї або кількох нуклеотидних пар молекули ДНК.
Хромосомні мутаціїє змінами частин хромосоми або хромосом. Такі мутації можуть відбуватися в результаті делеції - втрати частини хромосоми, дуплікації - подвоєння будь-якої ділянки хромосоми, інверсії - повороту ділянки хромосоми на 1800, транслокації - відриву частини хромосоми і переміщення її в нове положення, наприклад, приєднання до іншої хромосоми.
мутаціїполягають у зміні числа хромосом у гаплоїдному наборі. Це може відбуватися за рахунок випадання хромосоми з генотипу, або, навпаки, збільшення кількості копій будь-якої хромосоми в наборі гаплоїдів з однієї до двох і більше. Окремий випадокгеномних мутацій – поліплоїдія – збільшення числа хромосом у кратно. Поняття про мутації було введено у науку голландським ботаніком де Фрізом. У рослини ослинник (енотера) він спостерігав появу різких, стрибкоподібних відхилень від типової форми, причому ці відхилення виявились спадковими. Подальші дослідження різних об'єктах – рослинах, тварин, мікроорганізмах показали, що явище мутаційної мінливості властиво всім організмам.
Матеріальною основою генотипу є хромосоми. Мутації – це зміни, що відбуваються в хромосомах під впливом зовнішніх факторів або . Мутаційна мінливість – це зміни, що знову виникають у генотипі, тоді як комбінації – нові поєднання батьківських генів у зиготі. Мутації торкаються різноманітних сторін будови та функцій організму. Наприклад, у дрозофіли відомі мутаційні зміни форми крил (аж до повного їх зникнення), забарвлення тіла, розвитку щетинок на тілі, форми очей, їх забарвлення (червоні, жовті, білі, вишневі), а також багатьох фізіологічних ознак (тривалість життя, плодючість) ).

Здійснюються у різних напрямах і власними силами є пристосувальними, корисними організму змінами.

Багато мутацій, що виникають, несприятливі для організму і навіть можуть викликати його загибель. Більшість таких мутацій є рецесивною.

Більшість мутантів мають знижену життєздатність і відсіваються у процесі природного відбору. Для еволюції або нових порід та сортів необхідні ті рідкісні особини, які мають сприятливі чи нейтральні мутації. Значення мутацій у тому, що вони створюють спадкові зміни, є матеріалом для природного відбору у природі. Мутації необхідні також для особин із новими, цінними для людини властивостями. Для отримання нових порід тварин, сортів рослин та штамів мікроорганізмів широко використовуються штучні мутагенні фактори.

Комбінативна мінливістьтакож відноситься до спадковим формаммінливості. Вона обумовлена ​​перегрупуванням генів у процесі злиття гамет та утворення зиготи, тобто. при статевому процесі.

Мінливість у біології – це виникнення індивідуальних відмінностей між особинами одного виду. Завдяки мінливості населення стає різнорідною, а у виду з'являється більше шансів пристосуватися до мінливих умов навколишнього середовища.

У такій науці, як біологія, спадковість і мінливість йдуть пліч-о-пліч. Існують два види мінливості:

• Неспадкова (модифікаційна, фенотипічна).
• Спадкова (мутаційна, генотипічна).

Неспадкова мінливість

Модифікаційна мінливість у біології - це здатність одиничного живого організму (фенотипу) підлаштовуватися під фактори довкілля у межах свого генотипу. Завдяки такій властивості особини пристосовуються до змін клімату та інших умов існування. лежить в основі адаптаційних процесів, що протікають у будь-якому організмі. Так, у безпородних тварин при поліпшенні умов утримання збільшується продуктивність: надої молока, несучість та інше. А тварини, завезені в гірські райони, виростають низькорослими та з добре розвиненим підшерстком. Зміна факторів довкілля і зумовлюють мінливість. Приклади цього процесу можна легко знайти в повсякденному житті: шкіра людини під впливом ультрафіолетових променів стає темною, в результаті фізичних навантажень розвиваються м'язи, рослини, що виросли в затінених місцях і на світлі, мають різну форму листя, а зайці змінюють забарвлення вовни взимку та влітку.

Для неспадкову мінливістьхарактерні такі характеристики:

• груповий характер змін;
• не успадковується потомством;
• зміна ознаки у межах генотипу;
• співвідношення ступеня зміни з інтенсивністю дії зовнішнього фактора.

Спадкова мінливість

Спадкова чи генотипічна мінливість у біології – це процес, у результаті якого змінюється геном організму. Завдяки їй особина набуває ознак, раніше невластивих її виду. За Дарвіном, генотипічна мінливість є основним двигуном еволюції. Розрізняють такі види спадкової мінливості:

• мутаційна;
• комбінативна.

Виникає внаслідок обміну генами при статевому розмноженні. У цьому ознаки батьків по-різному комбінуються у низці поколінь, підвищуючи різноманітність організмів у популяції. Комбінативна мінливість підпорядковується правилам спадкування Менделя.

Приклад такої мінливості - інбридинг та аутбридинг (близькоспоріднене та неспоріднене схрещування). Коли риси окремого виробника хочуть закріпити у породі тварин, то застосовують близькоспоріднене схрещування. Таким чином, потомство стає одноманітнішим і закріплює якості засновника лінії. Інбридинг веде до прояву рецесивних генів і може спричиняти виродження лінії. Для підвищення життєздатності потомства застосовують аутбридинг – неспоріднене схрещування. У цьому наростає гетерозиготність потомства і збільшується різноманітність усередині популяції, як наслідок, зростає стійкість особин до несприятливих впливів чинників довкілля.

Мутації, своєю чергою, поділяються на:

• геномні;
• хромосомні;
• генні;
• цитоплазматичні.

Зміни, що зачіпають статеві клітини, передаються у спадок. Мутації можуть передаватися потомству, якщо особина розмножується вегетативним способом (рослини, гриби). Мутації можуть бути корисними, нейтральними чи шкідливими.

Геномні мутації

Мінливість у біології за допомогою геномних мутацій може бути двох видів:

• Поліплоїдія – мутація часто зустрічається у рослин. Вона викликана кратним збільшенням всього числа хромосом в ядрі, що утворюється в процесі порушення їх розбіжності до полюсів клітини при розподілі. Поліплоїдні гібриди широко використовуються в сільському господарстві- у рослинництві налічують понад 500 поліплоїдів (цибуля, гречка, цукрові буряки, редиска, м'ята, виноград та інші).
• Анеуплоїдія – збільшення чи зменшення числа хромосом по окремих парах. Такий вид мутації характеризується низькою життєздатністю особи. Широко поширена мутація у людини - одна по двадцять першій парі викликає синдром Дауна.

Хромосомні мутації

Мінливість у біології шляхом виникає при зміні структури самих хромосом: втрати кінцевої ділянки, повторення набору генів, поворот окремого фрагмента, перенесення сегмента хромосоми в інше місце або до іншої хромосоми. Такі мутації часто виникають під впливом радіації та хімічного забруднення навколишнього середовища.

Генні мутації

Значна частина таких мутацій не проявляється зовні, оскільки є рецесивною ознакою. Зумовлені генні мутації зміною послідовності нуклеотидів – окремих генів – і призводять до появи молекул білка з новими властивостями.

Генні мутації у людини зумовлюють прояв деяких спадкових захворювань серповидно-клітинна анемія, гемофілія.

Цитоплазматичні мутації

Цитоплазматичні мутації пов'язані із змінами у структурах цитоплазми клітини, що містять ДНК-молекули. Це мітохондрії та пластиди. Передаються такі мутації по материнській лінії, оскільки зигота одержує всю цитоплазму від материнської яйцеклітини. Приклад цитоплазматичної мутації, що спричинила мінливість у біології - це перистолистность рослин, що викликається змінами у хлоропластах.

Для всіх мутацій характерні такі характеристики:

• Вони виникають раптово.
• Передаються у спадок.
• У них немає якоїсь спрямованості. Мутації може піддатися як незначна ділянка, і життєво важливий ознака.
• Виникають в окремих особин, тобто індивідуальні.
• За своїм проявом мутації можуть бути рецесивними чи домінантними.
• Одна й та сама мутація може повторюватися.

Кожна мутація викликається певними причинами. У більшості випадків точно встановити її не вдається. В експериментальних умовах для отримання мутацій використовують спрямований фактор впливу довкілля - радіаційне опромінення тощо.

Спадковість і мінливість є одним із визначальних чинників еволюції органічного світу.

Спадковість- це властивість живих організмів зберігати та передавати потомству особливості своєї будови та розвитку. Завдяки спадковості з покоління до покоління зберігаються ознаки виду, сорту, породи, штаму. Зв'язок між поколіннями здійснюється при розмноженні через гаплоїдні або диплоїдні клітини (див. розділи "Ботаніка" та "Зоологія").

З органоїдів клітини провідна роль у спадковості належить хромосомам, здатним до самоподвоєння та формування за допомогою генів всього комплексу характерних для виду ознак (див. розділ «Клітка»). У клітинах кожного організму містяться десятки тисяч генів. Вся їхня сукупність, характерна для особини виду, називається генотипом.

Мінливість протилежна спадковості, але нерозривно з нею пов'язана. Вона виявляється у здатності організмів змінюватися. Завдяки мінливості окремих особин населення виявляється різнорідною. Дарвін розрізняв два основні типи мінливості.

Неспадкова мінливість(Див. про модифікації в розділі «Основи генетики та селекції») виникає в процесі індивідуального розвитку організмів під впливом конкретних умов середовища, що викликають у всіх особин одного виду подібні зміни, тому Дарвін цю мінливість назвав певною. Однак ступінь таких змін в окремих індивідуумів може бути різним. Наприклад, у трав'яних жаб низькі температуривикликають темне забарвлення, але інтенсивність її в різних особин різна. Дарвін вважав модифікації не суттєвими для еволюції, оскільки вони, зазвичай, не успадковуються.

Спадкова мінливість(див. про мутації в розділі «Основи генетики та селекції») пов'язана зі зміною генотипу особини, тому зміни, що виникли, успадковуються. У природі мутації з'являються у поодиноких особин під впливом випадкових зовнішніх і внутрішніх факторів. Характер їх передбачити важко, тому Дарвін цю мінливість. назвав невизначеною.Мутації бувають незначними та суттєвими і зачіпають різні ознакита властивості. Наприклад, у дрозофіли під впливом рентгенівських променів змінюються крила, щетинки, забарвлення очей і тіла, плодючість і т. д. Мутації можуть бути корисними, шкідливими та байдужими для організму.

До спадкової мінливості відноситься комбінативна мінливість.Вона виникає при вільних схрещування в популяціях або при штучній гібридизації. У результаті народжуються особини з новими поєднаннями ознак і властивостей, які були відсутні у батьків (див. про дигібридне схрещування, новоутворення при схрещуваннях, перехресті хромосом у розділі «Основи генетики та селекції»). Співвідносна мінливістьтакож спадкова; вона виявляється у тому, що зміна одного органу викликає залежні зміни інших (див. розділ «Основи генетики і селекції» множинну дію гена). Наприклад, у гороху з пурпуровими квітками завжди з таким же відтінком черешки та жилки листя. У болотяних птахів довгі кінцівки та шия завжди супроводжуються довгими дзьобом та язиком. Спадкову мінливість Дарвін вважав особливо важливою для еволюції, оскільки вона служить матеріалом для природного та штучного відборів при утворенні нових популяцій, видів, сортів, порід та штамів.

З історії

Уявлення про те, що для живих істот характерні спадковість та мінливість, склалися ще в давнину. Було помічено, що з розмноженні організмів із покоління до покоління передається комплекс ознак і властивостей, властивих конкретному виду (прояв спадковості). Проте так само очевидно і те, що між особами одного виду існують деякі відмінності (прояв мінливості).

Знання про наявність цих властивостей використовувалося під час виведення нових сортів культурних рослин та порід свійських тварин. Здавна в сільському господарстві застосовувалася гібридизація, тобто схрещування організмів, що відрізняються один від одного за будь-якими ознаками. Однак до кінця XIXв. така робота здійснювалася методом проб і помилок, оскільки не були відомі механізми, що лежать в основі прояву подібних властивостей організмів, а гіпотези, що існували з цього приводу, мали суто умоглядний характер.

У 1866 р. побачила світ праця Грегора Менделя, чеського дослідника, «Досліди над рослинними гібридами». У ньому були описані закономірності успадкування ознак у поколіннях рослин кількох видів, які Г. Мендель виявив у результаті численних та ретельно виконаних експериментів. Але його дослідження не привернуло уваги сучасників, які зуміли оцінити новизну і глибину ідей, випередили загальний рівень біологічних наук на той час. Лише в 1900 р., після відкриття законів Г. Менделя заново і незалежно один від одного трьома дослідниками (Г. де Фрізом у Голландії, К. Корренсом у Німеччині та Е. Чермаком в Австрії), починається розвиток нової біологічної науки – генетики, що вивчає закономірності спадковості та мінливості. Грегора Менделя справедливо вважають основоположником цієї молодої, але дуже бурхливо розвивається.

Спадковість організмів

Спадковістю організмів називають загальну властивість всіх організмів зберігати та передавати особливості будови та функцій від предків до потомства.

Зв'язок батьків із нащадками в організмів здійснюється в основному через розмноження. Нащадок завжди подібний до батьків і предків, але не буває їх точною копією.

Кожен знає, що з жолудя виростає дуб, з яєць зозулі виводяться її пташенята. З насіння культурних рослин певного сорту виростають рослини того самого сорту. У свійських тварин зберігають властивості нащадки тієї ж породи.

Чому ж потомство схоже на своїх батьків? За часів Дарвіна причини спадковості мало вивчені. Нині відомо, що матеріальну основу спадковості становлять гени, які у хромосомах. Ген є ділянкою молекули органічної речовиниДНК, під впливом якого формуються ознаки. У клітинах організмів різних видівмістяться одиниці та десятки хромосом та сотні тисяч генів.

Хромосоми з розташованими у них генами є як і статевих клітинах, і у клітинах тіла. При статевому розмноженні відбувається злиття чоловічої та жіночої статевих клітин. У клітинах зародка поєднуються чоловічі та жіночі хромосоми, тому формування його відбувається під впливом генів як материнського, так і батьківського організму. На розвиток одних ознак більший вплив мають гени материнського організму, інших - батьківського, на треті ознаки материнські та батьківські гени мають рівний вплив. Тому потомство за одними ознаками виявляється схожим на материнський організм, за іншими - на батьківський, за третіми - поєднує ознаки батька і матері, тобто має проміжний характер.

Мінливість організмів

Мінливістю організмів називають загальну властивість організмів набувати нових ознак - відмінності між особинами в межах виду.

Мінливі всі ознаки організмів: особливості зовнішнього та внутрішньої будови, фізіології, поведінки та ін У потомстві однієї пари тварин або серед рослин, що виросли з насіння одного плода, неможливо зустріти абсолютно однакових особин. У стаді овець однієї породи кожна тварина відрізняється ледь вловимими особливостями: розмірами тіла, довжиною ніг, голови, забарвленням, довжиною та щільністю завитка вовни, голосом, звичками. Кількість крайових язичкових квіток у суцвіттях золотої різки (родина складноцвітих) коливається від 5 до 8. Кількість пелюсток вітряниці дібрової (сімейство жовтяничних) - 6, а іноді 7 і 8. Рослини одного виду або сорти дещо відрізняються один від одного в термінах цвітіння, дозрівання плодів, ступеня посухостійкості та ін. Завдяки мінливості особин населення виявляється різнорідною.

Дарвін розрізняв дві основні форми мінливості - неспадкову та спадкову.

Неспадкова або модифікаційна мінливість

Давно було відмічено, що це особини цієї породи, сорту чи виду під впливом певної причини змінюються щодо одного напрямі. Сорти культурних рослин за відсутності умов, у яких вони були виведені людиною, втрачають свої якості. Наприклад, білокачанна капуста при вирощуванні в спекотних країнах не утворює качана. Відомо, що при хорошому добривах, поливі, освітленні рослини рясно кущяться і плодоносять. Породи коней, завезені в гори або острови, де їжа недостатньо поживна, згодом стають низькорослими. Продуктивність безпородних тварин в умовах покращеного утримання та догляду підвищується. Всі ці зміни не спадкові, і якщо рослини або тварин перенести у вихідні умови існування, ознаки знову повертаються до початкових.

Причини ненаследственной, чи модифікаційної, мінливості організмів за часів Дарвіна були слабо вивчені. До теперішнього часу з'ясовано, що формування організму йде як під впливом генів, так і під впливом умов довкілля. Ці умови і спричиняють неспадкову, модифікаційну, мінливість. Вони можуть прискорити або уповільнити зростання та розвиток, змінити забарвлення квіток у рослин, але гени при цьому не змінюються. Завдяки неуспадковій мінливості особини популяцій виявляються пристосованими до умов середовища, що змінюються.

Спадкова мінливість

Крім модифікаційної існує інша форма мінливості – спадкова мінливість організмів, яка зачіпає хромосоми чи гени, тобто матеріальні основи спадковості. Спадкові зміни були добре відомі Дарвіну, він відводив велику роль еволюції.

Причини спадкової мінливості за часів Дарвіна також мало досліджено. Нині відомо, що спадкові зміни обумовлені зміною генів чи утворенням нових комбінацій в потомстві. Так, один вид спадкової мінливості – мутації – обумовлений зміною генів; інший вид – комбінативна мінливість – викликаний новою комбінацією генів у потомстві; третій - співвідносна мінливість - пов'язані з тим, що той самий ген впливає формування не однієї, а двох і більше ознак. Отже, основою всіх видів спадкової мінливості лежить зміна гена чи сукупності генів.

Мутації можуть бути незначними і зачіпати різні морфологічні і фізіологічні особливості організму, наприклад у тварин - розміри, забарвлення, плодючість, молочність і т. п. Іноді мутації проявляються в більш значних змінах. Такі зміни були використані при створенні курдючних, мериносових і каракулевих порід овець, махрових сортів багатьох декоративних рослин, дерев з плакучими і пірамідальними кронами. Відомі спадкові зміни суниці з простим яйцеподібним листям, чистотілу з розсіченим листям.

Мутації можуть відбуватися з різних впливів. Джерелом комбінативної мінливості у популяціях служить схрещування. Окремі особини однієї і тієї ж популяції дещо відрізняються один від одного за генотипом. В результаті вільного схрещування виходять нові комбінації генів.

З'явилися в популяції з випадкових причин спадкові зміни поступово поширюються серед особин завдяки вільному схрещування, і населення виявляється насиченою ними. Ці спадкові зміни самі собою не можуть призвести ні до появи нової популяції, ні, тим більше нового виду, але вони є необхідним матеріаломдля відбору, передумовою еволюційних змін.

Ще Дарвін наголосив на співвідносному характері спадкової мінливості. Наприклад, довгі кінцівки тварин майже завжди супроводжуються подовженою шиєю; у безшерстих собак спостерігаються недорозвинені зуби; голуби з оперенням на ногах мають перетинки між пальцями. У столових сортів буряків узгоджено змінюється забарвлення коренеплоду, черешків та нижньої сторони листя. У лев'ячого зіва зі світлими віночками квіток стебло та листя зелені; з темними віночками - стебло та листя темні. Тому, проводячи відбір за однією, необхідною ознакою, слід враховувати можливість появи в потомстві інших, іноді небажаних ознак, пов'язаних із нею.

Спадковість і мінливість - різні властивості організмів, що зумовлюють подібність і відмінність потомства з батьками і з більш віддаленими предками. Спадковість виражає стійкість органічних форм у ряді поколінь, а мінливість – їх здатність до перетворення.

Дарвін неодноразово наголошував на необхідності глибокої розробки законів мінливості та спадковості. Пізніше вони стали предметом вивчення генетики.