Mainība bioloģijā tiek saukta nekas vairāk kā organismu īpašības iegūt jaunas pazīmes, kas atšķirtos no saviem senčiem, kā arī atsevišķus vecāku organismu stāvokļus salīdzinājumā ar pēcnācējiem atsevišķa organisma attīstības periodā. Vienas sugas pārstāvju pazīmju daudzveidību sauc arī par mainīgumu.
Mainības veidi
Izšķir šādus mainīguma veidus:
- Neiedzimta un iedzimta. Citiem vārdiem sakot, modifikācija un ģenētiska.
- Individuāls, kas ir atšķirība starp atsevišķiem indivīdiem un grupu. Pēdējais sastāv no izmaiņām starp veselām indivīdu grupām. Tās var būt, piemēram, vienas sugas dzīvnieku populācijas. Jāsaprot, ka grupas mainīgums ir indivīda atvasinājums un arī dzīvo būtņu īpašība.organismi iegūst jaunas iezīmes.
- Atšķiriet mainīgumu bez virziena no virziena.
- Kvantitatīvi un kvalitatīvi.
Pateicoties organismu īpašībām iegūt jaunas pazīmes, rodas principiāli jauni stāvokļi, kas kalpo kā priekšnoteikums turpmākai biosfēras specifikācijai un evolūcijai kopumā. Mainīgumu pēta tāda zinātne kā ģenētika. Bet pirms turpināt analizēt ģenētisko mainīgumu, atkārtosim, kas ir bioloģiskā dzīve kā parādība, lai pilnīgāk izprastu attēlu.
Dzīvo organismu īpašības
Vielas no ārējās vides nonāk organismā, nodrošinot šī organisma dzīvības procesus. Pateicoties uzturam, barības vielas un ūdens nonāk šajā bioloģiskajā sistēmā, elpošana nodrošina skābekli. Ķermenis apstrādā šīs vielas, daļu no tām absorbē un daļu izņem, tas ir, notiek izvadīšanas process. Tādējādi starp organismu un vidi notiek vielu apmaiņa. Uzturvielu uzņemšana ar pārtiku nodrošina augšanu un attīstību, visi šie procesi kopā ir nepieciešami, lai nodrošinātu ļoti svarīgu organisma īpašību – spēju vairoties.
Jebkuras izmaiņas vides apstākļos nekavējoties izraisa atbilstošas ķermeņa reakcijas. Tas ir viens no reprezentatīvajiem rādītājiem, kas liecina par organismu īpašību esamību iegūt jaunas pazīmes. Galvenās dzīvo organismu īpašības, proti, uzturs, vielmaiņavielas, augšana, elpošana, izdalīšanās, vairošanās, attīstība, aizkaitināmība ir faktori bioloģiskās vienības pastāvēšanai.
Dzīvo organismu augšana
Bioloģijā izaugsmi sauc par organisma izmēru palielināšanos, palielinoties tā masai. Augi var būt augšanas stāvoklī gandrīz visu mūžu. To pavada lieluma palielināšanās un jaunu veģetatīvo orgānu veidošanās. Šādu pieaugumu sauc par neierobežotu.
Dzīvnieku augšanu pavada arī izmēru palielināšanās – proporcionāli palielinās visi orgāni, kas veido dzīvnieka ķermeni. Bet jauni orgāni neveidojas. Organismu īpašība iegūt jaunas īpašības ļauj daudzu dzīvnieku augšanai turpināties tikai noteiktu dzīves periodu, tas ir, ierobežot. Organismi dzīves laikā ne tikai aug, bet arī attīstās, maina izskatu, iegūst jaunas īpašības. Attīstība ir nosaukums, kas dots neatgriezeniskām dabiskām izmaiņām, kas notiek dzīvo būtņu ķermenī no tās rašanās brīža līdz dzīves beigām. Jauna kvalitāte, kas parādās augos un dzīvniekos attīstības laikā, ir spēja vairoties.
Dzīvo organismu attīstība
Attīstību, kuras laikā jauns organisms no dzimšanas līdzinās pieaugušam dzīvniekam, sauc par tiešo. Šī attīstība ir raksturīga lielākajai daļai zivju, putnu un zīdītāju. Dažiem dzīvniekiem attīstība notiek ar pārsteidzošām pārvērtībām. Piemēram, tauriņos no olām izšķiļas kāpuri - kāpuri, kas pēc kāda laika veido krizāli. UzLeļļu stadijā notiek sarežģīti transformācijas procesi, un no tās rodas jauns tauriņš. Šādu attīstību sauc par netiešo jeb attīstību ar transformācijām. Netiešā attīstība ir raksturīga tauriņiem, vabolēm, vardēm.
Ģenētikas mainīgums
Ģenētika ir zinātne par iedzimtības un mainīguma likumiem. Iedzimtību ģenētikā sauc par visu dzīvo organismu kopīgo īpašību nodot pēcnācējiem savas pazīmes un attīstības pazīmes. Savukārt mainīgums ir organismu spēja iegūt jaunas pazīmes un īpašības, kas atšķiras starp indivīdiem sugas ietvaros. Ir grūti apspriest ģenētiskos jēdzienus, nezinot, kas ir gēns. Tāpēc uzzināsim, ka gēns ir DNS sadaļa, kuras nukleotīdu secībā ir visa tālākai RNS un polipeptīdu sintēzei nepieciešamā kodētā informācija. Gēns ir arī iedzimtības elementārā vienība.
Alēles ir viena gēna dažādi varianti. Tās rodas viena virs otras mutāciju rezultātā. Ietver tajos pašos homologo hromosomu lokusos (apgabalos).
Homozigota ir bioloģisks organisms, kura šūnās homologās hromosomās ir tikai viena tipa noteikta gēna alēles.
Par heterozigotu var saukt organismu, kura šūnas homologās hromosomās satur dažādas konkrēta gēna alēles.
Genotipu ģenētikā sauc par vispārīgogēnu kopums bioloģiskā organismā. Savukārt fenotips ir tādu organisma īpašību kopums, kas ir genotipa un ārējās vides mijiedarbības rezultāts.
Mainības loma evolūcijā
Katras konkrētas dzīvas būtnes fenotips ir sekas šī organisma genotipa mijiedarbībai ar ārējās vides nodrošinātajiem apstākļiem. Iespaidīgu daļu no populācijas fenotipu variācijām izraisa atšķirības starp tās indivīdu genotipiem. Sintētiskā evolūcijas teorija definē evolūciju kā šīs ģenētiskās variācijas izmaiņas. Alēļu biežums gēnu fondā svārstās, kā rezultātā šī alēle kļūst vairāk vai mazāk izplatīta salīdzinājumā ar citām šāda gēna formām. Visu organismu kopīgā īpašība iegūt jaunas pazīmes daļēji rodas tāpēc, ka evolūcijas spēki darbojas tā, ka tie maina alēļu biežumu. Variācijas pazūd, kad alēles frekvence sasniedz līdzsvara stāvokli.
Variāciju rašanās notiek ģenētiskā materiāla mutāciju, populāciju migrācijas un gēnu sajaukšanas dēļ, kas notiek seksuālās vairošanās rezultātā. Jūs jau esat iemācījušies, ka organismu spēju iegūt jaunas pazīmes sauc par mainīgumu, taču ir arī svarīgi zināt, ka tā var rasties gēnu apmaiņas rezultātā starp vairāku sugu pārstāvjiem, piemēram, veicot horizontālu gēnu pārnesi baktērijās. un hibridizācija augos. Neskatoties uz pastāvīgajām alēļu frekvenču izmaiņām to dēļprocesiem, lielākā daļa genomu ir gandrīz identiski visiem vienas sugas indivīdiem. Tomēr pat salīdzinoši nelielas izmaiņas genotipā var izraisīt dramatiskas izmaiņas fenotipā. Piemēram, atšķirība starp cilvēka genomu un šimpanzes genomu ir tikai pieci procenti no visas DNS ķēdes.
