Menakjubkan, tetapi setiap menit individu dengan susunan genetik yang unik dan unik lahir di Bumi. Ini disebabkan oleh variabilitas herediter tertentu, yang nilainya cukup besar untuk perkembangan evolusioner tidak hanya unit klasifikasi yang terpisah, tetapi seluruh dunia secara keseluruhan. Mari kita lihat apa itu variabilitas herediter, hukum apa yang dipatuhi dan bagaimana pengaruhnya terhadap filogeni.
Definisi
Contoh variabilitas herediter adalah kombinasi tertentu dari materi genetik orang tua atau berbagai proses mutasi selama pembentukan zigot. Sebagian besar, keunikan genotipe berbagai organisme disebabkan oleh perbedaan gen dalam urutan acak selama meiosis.
Variabilitas non-herediter
Perlu dicatat bahwa selain variabilitas herediter, variabilitas non-herediter juga memainkan peran penting dalam ontogeni suatu organisme. Dia adalahterbentuk di bawah pengaruh lingkungan, gaya hidup, dan faktor lain yang tidak terkait dengan perubahan genotipe. Inilah perbedaan utama antara variabilitas herediter dan non-herediter.
Bentuk mutasi
Contoh variabilitas herediter, selain pergerakan independen kromosom dalam perkembangan embrio, juga dapat berupa jenis mutasi tertentu yang dihasilkan dari faktor-faktor tertentu. Mari kita lihat masing-masing formulir secara terpisah.
Kombinatif
Variabilitas kombinatif adalah salah satu pengungkit utama evolusi spesies tertentu. Itu permanen dan terjadi di mana-mana. Berkat jenis variabilitas inilah ada keunikan setiap individu dalam suatu spesies.
Variabilitas kombinasi dimungkinkan karena fenomena seperti:
- divergensi independen dari struktur genetik dasar - kromosom, dalam proses pembelahan sel meiosis;
- peleburan gamet secara acak selama pembuahan langsung;
- pertukaran materi genetik dalam proses fenomena seperti pindah silang.
Dengan demikian, variabilitas kombinatif adalah unit fungsional utama yang memastikan keunikan perangkat genetik setiap individu secara terpisah.
Mutasi
Variabilitas mutasi juga merupakan bagian integral dari proses turun temurun. Perubahan dapat berbentuk fitur unik yang berguna dari individu yang sedang berkembang, danmungkin sangat kecil sehingga tidak terdeteksi sama sekali dan netral dalam hubungannya dengan organisme.
Tetapi seringkali mutasi bersifat negatif dan memanifestasikan dirinya dalam bentuk penyimpangan, gangguan pada fungsi normal tubuh, penyakit. Bahaya perubahan negatif terletak pada kenyataan bahwa, setelah ditetapkan dalam genotipe, mereka dapat diwariskan.
Juga, mutasi datang dalam lokalisasi yang berbeda. Atas dasar ini, mereka dibagi menjadi somatik dan generatif. Mereka mempengaruhi berbagai tingkat peralatan genetik, yang mengklasifikasikannya sebagai kromosom, gen atau genom.
Contoh
Contoh variabilitas herediter sangat beragam dan sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu manifestasi paling mendasar dari jenis variabilitas ini adalah bahwa anak mungkin sangat mirip dengan orang tua dalam beberapa hal. Misalnya, mewarisi rambut hitam ibu dan fitur wajah ayah. Ini adalah contoh variabilitas kombinatif. Tetapi perlu dipertimbangkan bahwa meskipun dengan kemiripan yang kuat, keturunannya tidak akan menjadi salinan persis dari orang tuanya, baik secara fenotipik maupun, terutama, dalam hal genotipe.
Contoh lain dari variabilitas herediter adalah fenomena enam jari, yang merupakan hasil dari mutasi yang tidak terduga. Atau penyakit yang tidak menyenangkan seperti fenilketonuria, yang memanifestasikan dirinya dalam bentuk pelanggaran metabolisme asam amino.
Deret homologi
Salah satu ilmuwan yangaktif terlibat dalam studi fenomena seperti variabilitas herediter, adalah N. I. Vavilov.
Dia mempertimbangkan apa yang disebut deret homologis dari variabilitas herediter, yang merupakan beberapa analog dalam biologi deret homologis senyawa organik.
Mengetahui pola tertentu, adalah mungkin untuk menghitung ciri-ciri pewarisan pada spesies yang memiliki deret ini. Atas dasar ini, salah satu hukum dasar dibentuk yang menafsirkan pola pewarisan, yang disebut hukum deret homolog variabilitas herediter. Saat ini, hukum ini aktif digunakan dalam genetika.
Hukum variabilitas herediter
Hukum ini, yang dirumuskan berdasarkan teori deret homolog, berbunyi seperti ini: genera dan spesies yang memiliki perangkat genetik serupa berbeda dalam deret variabilitas dalam parameter tertentu. Berdasarkan hal ini, kita dapat menyimpulkan bahwa mengetahui beberapa bentuk dalam satu spesies tertentu, seseorang dapat memprediksi keberadaan bentuk yang sama pada spesies yang sama.
N. I. Vavilov memperkuat hukum deret homologis dari variabilitas herediter dengan formula perhitungan tertentu.
Akibat hukum
Hukum ini, dirumuskan oleh N. I. Vavilov, sebagian besar berkontribusi pada interpretasi ciri-ciri evolusi organisme.
Jadi, misalnya, berdasarkan itu, kita dapat menyimpulkan bahwa pada spesies yang serupa dalam perangkat genetiknya dan memiliki asal yang sama, proses mutasi yang kurang lebih sama dapat terjadi. Di samping itu,ilmuwan, sebagai hasil dari penelitian bertahun-tahun, telah menetapkan bahwa bahkan unit klasifikasi besar seperti kelas dapat mengalami apa yang disebut paralelisme berdasarkan keberadaan deret homolog.
Perlu dicatat juga bahwa fenomena seperti itu tidak hanya khas untuk kelas organisme hidup yang lebih tinggi, tetapi juga untuk yang paling sederhana.
Penyakit keturunan
Namun, seperti disebutkan di atas, variabilitas herediter tidak selalu berdampak positif bagi individu tertentu dan keturunannya. Misalnya, berbagai jenis mutasi atau perilaku gen yang tidak standar dalam proses pembuahan dan perkembangan embrio dapat menyebabkan penyimpangan dalam perkembangan individu dengan berbagai tingkat kerumitan. Pertimbangkan beberapa jenis penyakit genetik.
Jadi, penyakit keturunan dapat dibagi menjadi:
- Kromosom. Penyimpangan ini terjadi sebagai akibat dari perubahan tertentu pada kromosom. Ini bisa berupa perubahan kuantitas dan struktur itu sendiri. Sindrom Down dianggap sebagai penyakit paling umum dari kelompok ini. Anak-anak yang menderita sindrom ini berbeda dalam tingkat keparahannya, tetapi dengan perawatan korektif dan medis yang tepat, mereka dapat sepenuhnya disosialisasikan dan mandiri di masa depan.
- Genomik. Mutasi jenis ini, yang mempengaruhi seluruh genom, jarang terjadi dan hampir selalu menyebabkan kematian pada hewan dan manusia pada khususnya. Contoh penyakit semacam itu adalah sindrom Shereshevsky-Turner. Orang dengan sindrom ini, selain banyak orang laintanda-tandanya ditandai dengan kesehatan mental yang buruk dan karakteristik seksual yang ringan atau hilang.
- Monogenik. Penyakit ini didasarkan pada mutasi pada satu gen tertentu. Ini bisa menjadi dominan atau resesif. Beberapa mutasi terkait seks, beberapa terkait autosom.
Variabilitas herediter dalam evolusi
Variabilitas adalah sifat utama dan sangat penting dari organisme hidup untuk mengalami perubahan dalam proses filogenesis. Tanpa fitur yang memungkinkan Anda untuk mempertahankan keunikan materi genetik dan beradaptasi dengan karakteristik lingkungan tertentu, organisme dari organisasi mana pun akan mati.
Karena variabilitas herediter, ada faktor penting dalam evolusi seperti seleksi alam. Justru karena setiap individu unik dalam sifat genotipe dan fenotipnya, maka jumlahnya diatur di alam, tetapi pada saat yang sama, tetap mungkin untuk menghindari hilangnya satu atau lain unit klasifikasi.
Nilai variasi herediter sangat berharga bagi proses evolusi. Bagaimanapun, fitur organisme yang paling penting dari setiap kompleksitas dan klasifikasi inilah yang memungkinkan fenomena seperti keanekaragaman spesies ada. Variabilitas herediter juga sangat penting untuk kelangsungan hidup spesies. Fitur lingkungan yang terus berubah memaksa organisme untuk beradaptasi dengan kondisi yang ada. Tanpa refleksi ini atau itu dalam genotipe, ini tidak mungkin danmenyebabkan kepunahan spesies.
