Bu durumda, bir özellikte ortaya çıkan spesifik değiştirilmiş değişiklik kalıtsal değildir, ancak bu değişkenliğin aralığı veya reaksiyon normu genetik olarak belirlenir ve kalıtsaldır. Değişiklikler yalnızca belirli bir organizmanın yaşamı boyunca devam eder.

Hem niceliksel hem de niteliksel özellikler modifikasyon değişkenliğine tabidir. Değişikliklerin ortaya çıkması, ışık, ısı, nem, toprağın kimyasal bileşimi ve yapısı, hava gibi önemli çevresel faktörlerin enzimlerin aktivitesini etkilemesi ve vücutta meydana gelen biyokimyasal reaksiyonların seyrini bir dereceye kadar değiştirmesinden kaynaklanmaktadır. gelişen bir organizma. Bu, özellikle yukarıda tartışıldığı gibi Himalaya tavşanlarında çuha çiçeği ve yündeki farklı renkteki çiçeklerin görünümünü açıklamaktadır.

İnsanlardaki modifikasyon değişkenliğine örnek olarak ultraviyole ışınlarının etkisi altında artan cilt pigmentasyonu (bronzlaşma), fiziksel aktivitenin bir sonucu olarak kas-iskelet sisteminin güçlü gelişimi vb. dahildir. Modifikasyon değişkenliği aynı zamanda fizyolojik homeostaz olgusunu da içermelidir - organizmaların yeteneği Uyarlanabilir bir tepki yoluyla dalgalanan çevre koşullarına dayanmak. Böylece, bir kişi deniz seviyesinden farklı yüksekliklerde kaldığında, eşit olmayan sayıda kırmızı kan hücresi üretilir: 1 mm j kanda, deniz seviyesindeki bölgelerde yaşayan insanlarda, dağların yükseklerinde yaşayanların yarısı kadar kırmızı kan hücresi bulunur. .

Kırmızı kan hücrelerinin sayısı deniz seviyesinin üstüne çıktıkça orantılı olarak artar. Kırmızı kan hücrelerinin temel işlevinin, oksijeni akciğerlerden dokulara, karbondioksiti de dokulardan akciğerlere taşımak olduğunu hatırlarsak, bu olgu kolaylıkla açıklanabilir. İrtifada bir artışa atmosferdeki oksijen konsantrasyonunda bir azalma eşlik eder, bu da dokularda oksijen eksikliğine yol açar. Bu nedenle, acil oksijen ihtiyacı, insanları ve hayvanları, farklı yüksekliklerdeki kırmızı kan hücrelerinin sayısını değiştirerek adaptif bir şekilde tepki vermeye zorlar.

Bu reaksiyon tersine çevrilebilir: Deniz seviyesinde bulunan yerlere taşınmak kandaki kırmızı kan hücrelerinin sayısında azalmaya yol açar.

Modifikasyon değişkenliğinin istatistiksel analizi. Nem, sıcaklık, ışık, toprağın fiziksel özellikleri ve verimliliği, tohum yerleştirme derinliği, bitkilerin diğer canlılarla etkileşimi ve rekabeti gibi koşullu ortamlar aynı tarlada bile asla aynı değildir. Bu nedenle bir tarladaki buğday başaklarının uzunluğu 6 ila 14 cm arasında değişebilir ve genotipleri aynı olmasına rağmen bir ağacın yapraklarının boyutu bazen daha da geniş sınırlar içinde değişebilir. Yapraklar veya kulaklar uzunlukların artması veya azalmasına göre düzenlenirse, o zaman ortaya çıkar değişkenlik varyasyon serisi Bu özelliğin bireysel olarak oluşan seçenek, yani bir buğday başağındaki aynı göstergelere sahip bir ağacın yaprak sayısı veya başakçık sayısı.

Hesaplamaların gösterdiği gibi, varyasyon serisindeki bireysel değişkenlerin ortaya çıkma sıklığı aynı değildir. Özelliğin ortalama değeri en yaygın olanıdır ve varyasyon serisinin her iki ucuna doğru ortaya çıkma sıklığı doğal olarak azalır. Bunu bir buğday başakındaki başakçık sayısındaki değişkenlik örneğini kullanarak ele alalım. Rastgele (seçim yapmadan) aynı çeşitten 100 başak alalım ve her birindeki başak sayısını sayalım. Ortaya çıkan sayıları (seçenekler) özelliğin artan sırasına göre düzenleriz ve her satırda her v seçeneğinin kaç kez gerçekleştiğini sayarız. R, sonra bunları gruplandırıyoruz, yani bir varyasyon serisi oluşturuyoruz:

Bu serideki varyantların dağılımı grafikte görsel olarak ifade edilebilir (Şekil 3.12). Bunu yapmak için, v seçeneğinin değerleri, x ekseninde artış sırasına göre ve y ekseninde - meydana gelme sıklığına göre çizilir. R her seçenek.

Bir özelliğin değişkenliğinin, hem varyasyon aralığını hem de bireysel değişkenlerin ortaya çıkma sıklığını yansıtan grafiksel ifadesine denir. varyasyon eğrisi. Bitkilerde, hayvanlarda ve insanlarda modifikasyon değişkenliğinin ortak özelliklere sahip olduğu tespit edilmiştir.

Pirinç. 3.12. Bir buğday başakındaki başakçık sayısının değişim eğrisi.

Grafikteki eğri, özellikle çok sayıda birey incelendiğinde simetrik olma eğilimindedir. Bu, aritmetik ortalamadan aynı miktarda farklı olan hem büyük hem de küçük varyasyonların eşit sıklıkta meydana geldiği anlamına gelir. Minimum ve maksimum değerlerin çok nadir fakat aynı sıklıkta ortaya çıkması gerektiği sonucu çıkar.

Değişikliklerin anlamı. Doğal koşullardaki modifikasyon değişkenliği doğası gereği uyarlanabilirdir ve bu anlamda evrimde önemlidir. Reaksiyon normu tarafından belirlenen adaptif modifikasyonlar, organizmanın değişen çevre koşullarında hayatta kalmasını ve yavru bırakmasını sağlar.

Modifikasyon değişkenliği kalıplarının bilgisi de büyük pratik öneme sahiptir, çünkü her bitki çeşidinin ve hayvan türünün yeteneklerinin maksimum kullanımını önceden tahmin etmemize ve planlamamıza olanak tanır. Özellikle bir genotipin uygulanması için bilinen en uygun koşulların yaratılması, bunların yüksek verimliliğini garanti eder.

Bu yaklaşım insanlar için de aynı şekilde geçerlidir. Her çocuğun, bazen birkaç alanda bile belirli yetenekleri vardır. Psikologların ve öğretmenlerin görevi, bu alanı mümkün olduğu kadar erken bulmak ve çocuğun bu yönde (genel eğitimle birlikte) maksimum gelişimini sağlamak, yani normal tepki aralığında, onun maksimum düzeyde gerçekleştirilmesini sağlamaktır. genotip.

Konuyla ilgili özet: Değişkenlik biçimleri

Varyasyon bireysel farklılıkların ortaya çıkmasıdır. Organizmaların çeşitliliğine bağlı olarak, doğal seçilim sonucunda yeni alt türlere ve türlere dönüşen formların genetik çeşitliliği ortaya çıkar. Modifikasyonel veya fenotipik ve mutasyonel veya genotipik değişkenlik arasında bir ayrım yapılır.

Tablo 1.

(T.L. Bogdanova. Biyoloji. Ödevler ve alıştırmalar. Üniversitelere başvuranlar için bir rehber. M., 1991).

Değişkenlik biçimleri		Görünüm nedenleri	Anlam	Örnekler
Kalıtsal olmayan değişiklik (fenotipik)		Organizmanın genotip tarafından belirlenen reaksiyon normu sınırları dahilinde değişmesi sonucu çevresel koşullardaki değişiklikler	Adaptasyon - belirli çevresel koşullara adaptasyon, hayatta kalma, yavruların korunması	Sıcak iklimlerde beyaz lahana baş oluşturmaz. Dağlara getirilen at ve ineklerin ırkları bodurlaşıyor
Kalıtsal (genotipik)	Mutasyonel	Genlerde ve kromozomlarda değişikliklere neden olan dış ve iç mutajenik faktörlerin etkisi	Mutasyonlar yararlı, zararlı ve kayıtsız, baskın ve resesif olabileceğinden, doğal ve yapay seçilim için malzeme	Bir bitki popülasyonunda veya bazı hayvanlarda (böcekler, balıklar) poliploid formların ortaya çıkması, bunların üreme izolasyonuna ve yeni türlerin ve cinslerin oluşumuna - mikroevrime yol açar.
	Kombinatif	Geçiş sırasında bir popülasyon içinde kendiliğinden ortaya çıkar ve torunlar yeni gen kombinasyonları elde eder.	Bir popülasyonda seçilim için materyal görevi gören yeni kalıtsal değişikliklerin dağılımı	Beyaz çiçekli ve kırmızı çiçekli çuha çiçeği geçerken pembe çiçeklerin görünümü. Beyaz ve gri tavşanları geçerken siyah yavrular ortaya çıkabilir
	Bağıntılı (bağıntılı)	Genlerin bir değil iki veya daha fazla özelliğin oluşumunu etkileme yeteneğinin bir sonucu olarak ortaya çıkar.	Birbiriyle ilişkili özelliklerin sabitliği, organizmanın bir sistem olarak bütünlüğü	Uzun bacaklı hayvanların boyunları uzundur. Sofralık pancar çeşitlerinde kök mahsulün, sapların ve yaprak damarlarının rengi sürekli olarak değişir.

Modifikasyon değişkenliği

Değişkenliği değiştirmek genotipte değişikliklere neden olmaz; belirli bir ve aynı genotipin dış ortamdaki değişikliklere verdiği tepkiyle ilişkilidir: optimal koşullar altında, belirli bir genotipin doğasında bulunan maksimum yetenekler ortaya çıkar. Böylece, daha iyi barınma ve bakım koşulları altında yetiştirilen hayvanların verimliliği artar (süt verimi, et besiciliği). Bu durumda aynı genotipe sahip tüm bireyler dış koşullara aynı şekilde tepki verirler (C. Darwin bu tür değişkenliğe belirli değişkenlik adını vermiştir). Bununla birlikte, başka bir özellik - sütün yağ içeriği - çevre koşullarındaki değişikliklere biraz duyarlıdır ve hayvanın rengi daha da istikrarlı bir özelliktir. Modifikasyon değişkenliği genellikle belirli sınırlar içerisinde dalgalanır. Bir organizmadaki bir özelliğin varyasyon derecesi, yani modifikasyon değişkenliğinin sınırları, reaksiyon normu olarak adlandırılır. Bazı kelebeklerde süt verimi, yaprak boyutu ve renk gibi özelliklerin geniş bir reaksiyon hızı karakteristik özelliğidir; dar bir reaksiyon normu - sütün yağ içeriği, tavuklarda yumurta üretimi, çiçek taçlarının renk yoğunluğu ve daha fazlası. Fenotip, genotip ile çevresel faktörlerin etkileşimi sonucu oluşur. Fenotipik özellikler ebeveynlerden yavrulara aktarılmaz; yalnızca reaksiyon normu, yani çevresel koşullardaki değişikliklere verilen tepkinin niteliği miras alınır. Heterozigot organizmalarda değişen çevre koşulları bu özelliğin farklı tezahürlerine neden olabilir.

Değişiklik özellikleri:

1) kalıtsal olmama;

2) değişikliklerin grup niteliği;

3) değişikliklerin belirli bir çevresel faktörün etkisiyle ilişkilendirilmesi;

4) değişkenlik sınırlarının genotipe bağımlılığı.

Genotipik değişkenlik

Genotipik değişkenlik mutasyonel ve kombinatif olarak ikiye ayrılır. Mutasyonlar, kalıtım birimlerinde - genlerde - kalıtsal özelliklerde değişikliklere yol açan ani ve istikrarlı değişikliklerdir. Mutasyon terimi ilk kez de Vries tarafından ortaya atılmıştır. Mutasyonlar mutlaka genotipte değişikliklere neden olur; bunlar yavrular tarafından miras alınır ve genlerin çaprazlanması ve rekombinasyonu ile ilişkili değildir.

Mutasyonların sınıflandırılması

Mutasyonlar, tezahürlerinin niteliğine, konumuna veya oluşma düzeyine göre sınıflandırılan gruplar halinde birleştirilebilir.

Mutasyonlar, tezahürlerinin doğasına göre baskın veya resesif olabilir. Mutasyonlar sıklıkla yaşayabilirliği veya doğurganlığı azaltır. Canlılığı keskin bir şekilde azaltan, gelişimi kısmen veya tamamen durduran mutasyonlara yarı öldürücü, yaşamla bağdaşmayan mutasyonlara ise öldürücü denir.

Mutasyonlar meydana geldikleri yere göre bölünürler. Germ hücrelerinde meydana gelen bir mutasyon, belirli bir organizmanın özelliklerini etkilemez, yalnızca bir sonraki nesilde ortaya çıkar. Bu tür mutasyonlara üretken denir. Somatik hücrelerde genler değişirse, bu tür mutasyonlar bu organizmada ortaya çıkar ve cinsel üreme sırasında yavrulara aktarılmaz. Ancak eşeysiz üremede, eğer bir organizma değiştirilmiş - mutasyona uğramış - gene sahip bir hücre veya hücre grubundan gelişirse, mutasyonlar yavrulara aktarılabilir. Bu tür mutasyonlara somatik denir.

Mutasyonlar oluşma derecesine göre sınıflandırılır. Kromozomal ve gen mutasyonları vardır. Mutasyonlar ayrıca karyotipteki değişiklikleri (kromozom sayısındaki değişiklikler) de içerir. Poliploidi, haploid setin katları olan kromozomların sayısındaki artıştır. Buna göre bitkiler triploidler (3p), tetraploidler (4p) vb. olarak ayrılır. Bitki yetiştiriciliğinde (şeker pancarı, üzüm, karabuğday, nane, turp, soğan vb.) 500'den fazla poliploid bilinmektedir. Hepsi büyük bir bitkisel kütle ile ayırt edilir ve büyük ekonomik değere sahiptir.

Çiçekçilikte çok çeşitli poliploidler gözlenir: eğer haploid setteki bir orijinal form 9 kromozoma sahipse, bu türün kültür bitkileri 18, 36, 54 ve 198'e kadar kromozoma sahip olabilir. Poliploidler, bitkilerin sıcaklığa, iyonlaştırıcı radyasyona ve hücre bölünme milini tahrip eden kimyasallara (kolşisin) maruz kalması sonucu elde edilir. Bu tür bitkilerde gametler diploiddir ve bir partnerin haploid germ hücreleriyle birleştiğinde zigotta triploid bir kromozom seti ortaya çıkar (2n + n = 3n). Bu tür triploidler tohum oluşturmazlar; sterildirler ancak oldukça üretkendirler. Çift sayılı poliploidler tohumları oluşturur. Heteroploidi, haploid setin katı olmayan kromozom sayısında bir değişikliktir. Bu durumda bir hücredeki kromozom seti bir, iki, üç kromozom kadar artabilir (2n+1; 2n+2; 2n+3) veya bir kromozom azalabilir (2l-1). Örneğin Down sendromlu bir kişinin 21. çiftinde fazladan bir kromozom vardır ve böyle bir kişinin karyotipi 47 kromozomdur. Shereshevsky-Turner sendromlu (2n-1) kişilerde bir X kromozomu eksiktir ve karyotipte 45 kromozom kalır. Bir kişinin karyotipindeki sayısal ilişkilerdeki bu ve benzeri sapmalara sağlık bozuklukları, zihinsel ve fiziksel bozukluklar, canlılığın azalması vb. eşlik eder.

Kromozomal mutasyonlar Kromozom yapısındaki değişikliklerle ilişkilidir. Aşağıdaki kromozom yeniden düzenleme türleri mevcuttur: bir kromozomun çeşitli bölümlerinin ayrılması, tek tek parçaların ikiye katlanması, bir kromozomun bir bölümünün 180° döndürülmesi veya bir kromozomun ayrı bir bölümünün başka bir kromozoma eklenmesi. Böyle bir değişiklik, kromozomdaki genlerin işlevinin ve organizmanın kalıtsal özelliklerinin bozulmasına ve bazen de ölümüne neden olur.

Gen mutasyonları genin yapısını etkiler ve organizmanın özelliklerinde değişikliklere neden olur (hemofili, renk körlüğü, albinizm, çiçek taçlarının rengi vb.). Gen mutasyonları hem somatik hem de germ hücrelerinde meydana gelir. Baskın veya resesif olabilirler. Birincisi hem homozigotlarda hem de heterozigotlarda görülür, ikincisi ise yalnızca homozigotlarda görülür. Bitkilerde ortaya çıkan somatik gen mutasyonları vejetatif çoğalma sırasında korunur. Germ hücrelerindeki mutasyonlar, bitkilerin tohum üretimi sırasında ve hayvanların cinsel üremesi sırasında kalıtsaldır. Bazı mutasyonlar vücut üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir, diğerleri kayıtsızdır ve diğerleri zararlıdır ve vücudun ölümüne veya yaşayabilirliğinin zayıflamasına neden olur (örneğin, insanlarda orak hücreli anemi, hemofili).

Yeni bitki çeşitleri ve mikroorganizma türleri geliştirilirken, bazı mutajenik faktörlerin (X ışınları veya ultraviyole ışınları, kimyasallar) yapay olarak neden olduğu indüklenmiş mutasyonlar kullanılır. Daha sonra ortaya çıkan mutantlar seçilir ve en üretken olanları korunur. Ülkemizde ekonomik açıdan gelecek vaat eden pek çok bitki çeşidi şu yöntemlerle elde edilmiştir: yatmayan, iri başaklı, hastalıklara dayanıklı buğday; yüksek verimli domatesler; büyük kozalı pamuk vb.

Mutasyonların özellikleri

1. Mutasyonlar aniden, spazmodik olarak meydana gelir.

2. Mutasyonlar kalıtsaldır, yani nesilden nesile ısrarla aktarılır.

3. Yönlendirilmemiş mutasyonlar - herhangi bir lokus mutasyona uğrayarak hem küçük hem de yaşamsal belirtilerde değişikliklere neden olabilir.

4. Aynı mutasyonlar tekrar tekrar meydana gelebilir.

5. Mutasyonlar, tezahürlerine göre yararlı ve zararlı, baskın ve resesif olabilir.

Mutasyon yeteneği bir genin özelliklerinden biridir. Her bir mutasyona bir neden neden olur, ancak çoğu durumda bu nedenler bilinmemektedir. Mutasyonlar dış ortamdaki değişikliklerle ilişkilidir. Bu, dış etkenlere maruz kalma yoluyla sayılarını keskin bir şekilde artırmanın mümkün olduğu gerçeğiyle ikna edici bir şekilde kanıtlanmıştır.

Kombinatif değişkenlik

Kombinatif kalıtsal değişkenlik, mayoz süreci sırasında homolog kromozomların homolog bölümlerinin değişiminin bir sonucu olarak ve ayrıca mayoz sırasında kromozomların bağımsız farklılaşmasının ve bunların geçiş sırasında rastgele kombinasyonunun bir sonucu olarak ortaya çıkar. Değişkenlik yalnızca mutasyonlardan değil, aynı zamanda üreme sırasında yeni bir kombinasyonu organizmanın belirli özelliklerinde ve özelliklerinde değişikliklere yol açan bireysel genlerin ve kromozomların kombinasyonlarından da kaynaklanabilir. Bu tür değişkenliğe birleştirici kalıtsal değişkenlik denir. Yeni gen kombinasyonları ortaya çıkıyor:

1) geçiş sırasında, birinci mayotik bölünmenin profazı sırasında;

2) birinci mayotik bölünmenin anafazında homolog kromozomların bağımsız sapması sırasında;

3) ikinci mayoz bölünmenin anafazında yavru kromozomların bağımsız ayrılması sırasında

4) farklı germ hücreleri birleştiğinde.

Bir zigotta yeniden birleştirilmiş genlerin kombinasyonu, farklı cins ve çeşitlerin özelliklerinin bir kombinasyonuna yol açabilir.

Seçimde, Sovyet bilim adamı N.I. Vavilov tarafından formüle edilen homolojik kalıtsal değişkenlik serisi yasası büyük önem taşıyor. Şöyle yazıyor:

Genetik olarak birbirine yakın (yani aynı kökene sahip) farklı tür ve cinslerde benzer kalıtsal değişkenlik serileri gözlemlenir. Bu tür değişkenlik birçok tahılda (pirinç, buğday, yulaf, darı vb.) tespit edilmiştir; tahılın rengi ve kıvamı, soğuğa dayanıklılık ve diğer nitelikler benzer şekilde değişir. Bazı çeşitlerdeki kalıtsal değişikliklerin doğasını bilerek, ilgili türlerdeki benzer değişiklikleri öngörmek ve bunları mutajenlerle etkileyerek onlarda benzer faydalı değişikliklere neden olmak mümkündür, bu da ekonomik açıdan değerli formların üretimini büyük ölçüde kolaylaştırır. İnsanlarda homolojik değişkenliğin pek çok örneği bilinmektedir; örneğin Avrupalılarda, siyahlarda ve Hintlilerde albinizm (hücreler tarafından boya sentezinde bir kusur) bulundu; memeliler arasında - kemirgenlerde, etoburlarda, primatlarda; kısa koyu tenli insanlar - ekvatoral Afrika'nın tropik ormanlarında, Filipin Adalarında ve Malakka Yarımadası'nın ormanlarında pigmeler bulunur; İnsanlarda bulunan bazı kalıtsal kusurlar ve şekil bozuklukları hayvanlarda da görülmektedir. Bu tür hayvanlar, insanlarda benzer kusurları incelemek için bir model olarak kullanılır. Örneğin göz kataraktı farelerde, sıçanlarda, köpeklerde ve atlarda görülür; hemofili - farelerde ve kedilerde, diyabet - sıçanlarda; doğuştan sağırlık - kobaylarda, farelerde, köpeklerde; yarık dudak - bir farede, köpekte, domuzda vb. Bu kalıtsal kusurlar, N. I. Vavilov’un homolojik kalıtsal değişkenlik serisi yasasının ikna edici bir şekilde doğrulanmasıdır.

Tablo 2.

Değişkenlik formlarının karşılaştırmalı özellikleri

(T.L. Bogdanova. Biyoloji. Ödevler ve alıştırmalar. Üniversitelere başvuranlar için bir rehber. M., 1991)

karakteristik	Modifikasyon değişkenliği	Mutasyon değişkenliği
Nesneyi değiştir	Normal reaksiyon aralığında fenotip
Seçici faktör	Değişen çevre koşulları çevre	Değişen çevre koşulları
Miras işaretler	Miras alınmadı	Miras
Kromozom değişikliklerine duyarlılık	Açıkta değil	Kromozomal mutasyona tabi
DNA moleküllerindeki değişikliklere duyarlılık	Açıkta değil	duruma bağlı olarak gen mutasyonu
Bir birey için değer	Yükseltir veya canlılığı azaltır. üretkenlik, adaptasyon	Yararlı değişiklikler varoluş mücadelesinde zafere yol açar, zararlı - ölüme
görünüm anlamı	Tanıtıyor hayatta kalma	Farklılaşma sonucu yeni popülasyonların, türlerin vb. oluşmasına yol açar
Evrimdeki rolü	Cihaz organizmaların çevre koşullarına	Doğal seçilim için malzeme
Değişkenlik biçimi	Kesin (grup)	Belirsiz (bireysel), birleştirici
Düzenliliğe bağlılık	İstatistiksel model varyasyon serisi	Homoloji kanunu kalıtsal değişkenlik serisi

Değişkenlik(biyolojik), herhangi bir ilişki derecesine sahip bireylerde ve birey gruplarında çeşitli özellikler ve özellikler. Değişkenlik tüm canlı organizmaların doğasında vardır, bu nedenle doğada tüm özellik ve özelliklerde aynı olan bireyler yoktur. “Değişkenlik” terimi aynı zamanda canlı organizmaların dış etkilere morfofizyolojik değişikliklerle tepki verme yeteneğini belirtmek ve canlı organizma formlarının evrim sürecindeki dönüşümlerini karakterize etmek için de kullanılır.

Değişkenlik, değişikliklerin nedenlerine, niteliğine ve niteliğine göre, ayrıca çalışmanın amaç ve yöntemlerine göre sınıflandırılabilir.

Varyasyon ayırt edilir: kalıtsal (genotipik) ve kalıtsal olmayan (paratipik); bireysel ve grup; aralıklı (kesikli) ve sürekli; nitel ve nicel; farklı özelliklerin bağımsız değişkenliği ve bağıntılı (bağıntılı); yönlendirilmiş (Böl. Darwin'e göre tanımlanmış) ve yönlendirilmemiş (Böl. Darwin'e göre belirsiz); uyarlanabilir (uyarlanabilir) ve uyarlanabilir olmayan. Biyolojinin ve özellikle evrimin genel problemlerini çözerken, değişkenliğin bir yandan kalıtsal ve kalıtsal olmayan, diğer yandan birey ve grup olarak en önemli bölümü. Tüm değişkenlik kategorileri kalıtsal ve kalıtsal olmayan, grup ve bireysel değişkenliklerde ortaya çıkabilir.

Kalıtsal değişkenlik, farklı türdeki mutasyonların ve bunların sonraki melezlemelerdeki kombinasyonlarının ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Yeterince uzun vadeli (birkaç nesil) mevcut her birey popülasyonunda, kendiliğinden ve yönlendirilmemiş olarak çeşitli mutasyonlar ortaya çıkar ve bunlar daha sonra, toplamda zaten mevcut olan çeşitli kalıtsal özelliklerle az çok rastgele birleştirilir. Mutasyonların meydana gelmesinden kaynaklanan değişkenliğe mutasyonel, çaprazlama sonucu genlerin daha fazla rekombinasyonundan kaynaklanan değişkenliğe ise kombinasyonel denir. Bireysel farklılıkların tamamı kalıtsal değişkenliğe dayanmaktadır; bu farklılıklar şunları içerir:

a) hem birbirleriyle geçiş formlarıyla ilişkili olmayan keskin niteliksel farklılıklar, hem de serinin yakın üyelerinin birbirinden istenildiği kadar az farklılık gösterebildiği sürekli seriler oluşturan saf niceliksel farklılıklar;

b) hem bireysel özelliklerdeki ve özelliklerdeki değişiklikler (bağımsız değişkenlik) hem de bir takım özelliklerdeki birbiriyle ilişkili değişiklikler (bağıntılı değişkenlik);

c) hem uyarlanabilir öneme sahip değişiklikler (uyarlanabilir değişkenlik) hem de "kayıtsız" olan veya hatta taşıyıcılarının yaşayabilirliğini azaltan değişiklikler (uyarlanabilir olmayan değişkenlik).

Tüm bu tür kalıtsal değişiklikler, evrim sürecinin materyalini oluşturur. Bir organizmanın bireysel gelişiminde, kalıtsal özelliklerin ve özelliklerin ortaya çıkışı her zaman yalnızca bu özelliklerden ve özelliklerden sorumlu ana genler tarafından değil, aynı zamanda bunların bireyin genotipini oluşturan diğer birçok genle olan etkileşimleri tarafından da belirlenir. organizmanın gelişiminin gerçekleştiği çevre koşullarının yanı sıra.

Kalıtsal olmayan değişkenlik kavramı, bireylerde veya belirli birey gruplarında dış faktörlerin (beslenme, sıcaklık, ışık, nem vb.) etkisiyle ortaya çıkan özellik ve özelliklerdeki değişiklikleri içerir. Her bireydeki spesifik tezahürlerindeki bu tür kalıtsal olmayan özellikler (değişiklikler) kalıtsal değildir; sonraki nesillerin bireylerinde yalnızca ortaya çıktıkları koşulların varlığında gelişirler. Bu tür değişkenliğe modifikasyon da denir. Örneğin birçok böceğin rengi düşük sıcaklıklarda koyulaşır, yüksek sıcaklıklarda ise parlaklaşır; ancak yavruları, kendilerinin geliştiği sıcaklığa göre ebeveynlerden bağımsız olarak renklendirilecektir. Kalıtsal olmayan değişkenliğin başka bir biçimi daha vardır; uzun vadeli değişiklikler adı verilen, genellikle tek hücreli organizmalarda bulunan, ancak bazen çok hücreli organizmalarda da gözlenen. Dış etkilerin (örneğin sıcaklık veya kimyasal) etkisi altında ortaya çıkarlar ve orijinal formdan niteliksel veya niceliksel sapmalarla ifade edilirler, genellikle sonraki üreme ile yavaş yavaş kaybolurlar. Görünüşe göre bunlar nispeten stabil sitoplazmik yapılardaki değişikliklere dayanıyor.

Kalıtsal olmayan ve kalıtsal değişkenlik arasında yakın bir bağlantı vardır. Kalıtsal olmayan (kelimenin tam anlamıyla) özellik ve özellik yoktur, çünkü kalıtsal olmayan değişiklikler, organizmaların çevresel faktörlerin etkisine göre özellik ve özelliklerdeki belirli değişikliklerle yanıt verme yeteneğinin kalıtsal olarak belirlenmiş bir yansımasıdır. Bu durumda kalıtsal olmayan değişikliklerin sınırları, genotipin çevre koşullarına tepkisi normu ile belirlenir.

Kalıtsal ve kalıtsal olmayan değişkenlik, hem bireysel canlı organizma popülasyonları içinde, hem bireysel bireylerin özelliklerindeki farklılıklar incelenirken (bireysel değişkenlik) hem de farklı birey popülasyonları karşılaştırıldığında (grup değişkenliği) incelenir; Bireysel değişkenlik aynı zamanda gruplar arası farklılıkların da temelini oluşturur. Yakın akraba gruplarda bile, kalıtsal veya kalıtsal olmayan özellik ve özelliklerin ifade derecesinde farklılık göstermeyen tamamen aynı bireyler yoktur. Yaşam sistemlerinin organizasyonunun karmaşıklığı nedeniyle, genotipik olarak aynı olan (örneğin tek yumurta ikizleri) ve neredeyse aynı koşullarda gelişen bireylerde bile, çevresel koşullardaki kaçınılmaz dalgalanmalarla ilişkili en azından küçük morfofizyolojik farklılıkları tespit etmek her zaman mümkündür. ve bireysel gelişim süreçleri. Grup değişkenliği, herhangi bir seviyedeki popülasyonlar arasındaki farklılıkları içerir - bir popülasyon içindeki küçük birey grupları arasındaki farklardan, canlı doğa krallıkları (hayvanlar - bitkiler) arasındaki farklılıklara kadar.

Özünde, organizmaların tüm taksonomisi grup değişkenliğinin karşılaştırmalı analizine dayanmaktadır. Evrimsel sürecin tetikleyici mekanizmalarını incelemek için, tür içi grup değişkenliğinin çeşitli biçimleri özellikle önemlidir. Türlerin çoğu alt türlere veya coğrafi ırklara bölünmüştür. Coğrafi formların tamamen izole edilmesi durumunda, bir veya daha fazla özellik bakımından keskin bir şekilde farklılık gösterebilirler. Geniş bölgelerde yaşayan ve keskin izolasyon bariyerleriyle ayrılmayan popülasyonlar (karışma ve geçiş nedeniyle) yavaş yavaş birbirlerine dönüşebilir ve belirli özelliklere göre (klinal değişkenlik) niceliksel gradyanlar oluşturabilir. Klinal de dahil olmak üzere doğal koşullardaki coğrafi değişkenlik, izolasyonun, doğal seçilimin ve türün tarihsel oluşumu sırasında orijinal birey grubunun sayısal oranları farklı olan iki veya daha fazla gruba bölünmesine yol açan diğer evrimsel faktörlerin sonucudur. genotipler.

Bazı durumlarda, bir tür içindeki birey grupları arasındaki farklılıklar, genotipik kompozisyonlarındaki farklılıklarla ilişkili değildir, ancak modifikasyon değişkenliğinden (benzer genotiplerin farklı dış koşullara farklı reaksiyonları) kaynaklanır. Mevsimsel değişkenlik olarak adlandırılan bu durum, farklı hava koşullarının karşılık gelen nesillerin gelişimi üzerindeki etkisinden kaynaklanmaktadır (örneğin, yılda iki nesil üreten bazı böceklerde ve otsu bitkilerde, ilkbahar ve sonbahar popülasyonları bir takım özellikler açısından farklılık göstermektedir) ). Bazen mevsimsel formlar, farklı genotiplerin seçiminin sonucu olabilir (örneğin, saman çayırlarındaki erken ve geç çiçek açan çimen formları: birçok nesil boyunca, yaz aylarında çiçek açan bireyler saman yapımı sırasında ortadan kaldırılmıştır). Çevresel değişkenlik büyük ilgi çekicidir; yani aynı türün farklı yerlerde büyüyen veya yaşayan birey grupları arasındaki farklılıklar (yaylalar ve ovalar, sulak alanlar ve kuru alanlar vb.). Genellikle bu tür formlara ekotipler denir. Ekotiplerin ortaya çıkışı aynı zamanda hem modifikasyon değişikliklerinin hem de yerel koşullara daha iyi adapte olan genotiplerin seçilmesinin bir sonucu olabilir.

Kalıtsal değişkenlik, popülasyon içi polimorfizmin çeşitli biçimlerinden sorumludur. Bazı popülasyonlarda, açıkça ayırt edilebilen iki veya daha fazla form bir arada bulunur (örneğin, iki benekli uğur böceğinde, neredeyse tüm popülasyonlarda kırmızı benekli siyah bir form ve siyah benekli kırmızı bir form bulunur). Bu fenomen farklı evrim mekanizmalarına dayanabilir: bir arada var olan formların yılın farklı mevsimlerinin koşullarına eşit olmayan adaptasyonu, yavrularında her iki homozigot formun sürekli olarak bölündüğü heterozigotların artan canlılığı veya henüz yeterince çalışılmamış diğer mekanizmalar.

Dolayısıyla hem grup hem de bireysel değişkenlik, hem kalıtsal hem de kalıtsal olmayan nitelikteki değişiklikleri içerir.

Özelliklerin bağımsız değişkenliği, çeşitli özellik ve özelliklerde birbiriyle ilişkili bir değişiklik olan bağıntılı değişkenlik ile tezat oluşturur: bireylerin boyu ve ağırlığı arasındaki ilişki (pozitif korelasyon) veya hücre bölünmesi hızı ve hücre boyutu (negatif korelasyon). Korelasyonlar tamamen genetik nedenlerden (pleiotropi) veya bireylerin bireysel gelişiminde belirli özelliklerin ve özelliklerin oluşma süreçlerinin (ontogenetik korelasyonlar) birbirine bağımlılığının yanı sıra farklı özellik ve özelliklerin aynı dış etkilere benzer reaksiyonlarından kaynaklanabilir. (fizyolojik korelasyonlar). Son olarak korelasyonlar, her biri bireysel özellikleri değil, birbiriyle ilişkili özellik ve özelliklerden oluşan kompleksleri (tarihsel korelasyonlar) ortaya koyan iki veya daha fazla formun karışımından popülasyonların kökeni tarihini yansıtabilir. Korelatif değişkenliğin incelenmesi paleontolojide (örneğin, bireysel fosil kalıntılarından soyu tükenmiş formların yeniden inşasında), antropolojide (örneğin, kafatasının incelenmesine dayalı yüz özelliklerinin restorasyonunda), üreme ve tıpta önemlidir.

Değişkenliği incelemenin ana yöntemleri karşılaştırmalı tanımlayıcı ve biyometriktir. Bu yöntemlerin kombinasyonu, genel fenotipik değişkenliğin hem paratipik hem de genotipik bileşenlerinin incelenmesini mümkün kılar. Böylece birincisi, genotipik olarak özdeş klonlar ve farklı koşullar altında gelişen saf çizgiler karşılaştırılarak incelenebilir. Tamamen genotipik değişkenliği genel fenotipik değişkenlikten ayırmak daha zordur. Bu biyometrik analize dayanarak yapılabilir. Tıbbi genetikte aynı amaçlarla tek ve çift yumurta ikizlerinde belirli özelliklerin uyum (tesadüf) yüzdesinin belirlenmesi kullanılır.

Canlı organizmaların kalıtımı ve değişkenliği bazen “muhafazakâr” ve “ilerici” ilkeler olarak karşılaştırılmaktadır. Gerçekte bunlar yakından ilişkilidir. Genotipin tam stabilitesinin olmaması, mutasyonel ve (ilerideki melezlemeler ve bölünmeler sırasında) kombinasyonel değişkenliğe, yani genel olarak genotipik değişkenliğe neden olur. Paratipik (kalıtsal olmayan) değişkenlik, bireylerin özelliklerinin ve özelliklerinin gelişimi sırasındaki reaksiyon normunu intogenezde belirlediğinde, yalnızca genotipin göreceli stabilitesinin sonucudur. Bu, hem kalıtsal hem de kalıtsal olmayan değişkenlik üzerinde deneysel etkilerin olasılığını ima eder. Birincisi mutajenik faktörlere (radyasyon, sıcaklık, kimyasallar) maruz bırakılarak arttırılabilir. Kombinasyonel varyasyonun aralığı ve yönü yapay seçilim yoluyla kontrol edilebilir. Kalıtsal olmayan değişkenlik, organizmanın gelişiminin gerçekleştiği değişen çevresel koşullardan (beslenme, ışık, nem vb.) etkilenebilir.

Evrimsel şemalar ve teoriler oluştururken değişkenlik kategorilerinin ve biçimlerinin açık bir şekilde anlaşılması gereklidir, çünkü kalıtım ve değişkenlik olgusu evrimsel sürecin temelini oluşturur, ayrıca bitki ve hayvanların pratik seçiminde, bir takım problemleri incelerken. Tıbbi coğrafya ve nüfus antropolojisi.

Modifikasyon değişkenliği nedir? Vücuttaki çevresel etkilere bağlı olarak fenotipteki değişikliklerle ilişkili ve çoğu durumda adaptif nitelikteki modifikasyon (fenotipik) değişkenlik değişiklikleri. Genotip değişmez. Genel olarak modern "uyarlanabilir modifikasyonlar" kavramı, Charles Darwin tarafından bilime tanıtılan "kesin değişkenlik" kavramına karşılık gelir.

Modifikasyon değişkenliğinin koşullu sınıflandırılması Organizmanın değişen özelliklerine göre: morfolojik değişiklikler; homeostazın fizyolojik ve biyokimyasal adaptasyonları (dağlarda kırmızı kan hücrelerinin artan seviyeleri, vb.); Reaksiyon normlarının aralığı açısından: dar (niteliksel özellikler için daha tipik); geniş (niceliksel özellikler için daha tipik); Anlamı: modifikasyonlar (vücut için faydalıdır, kendilerini çevresel koşullara uyarlanabilir bir tepki olarak gösterir); Morfozlar (aşırı çevresel faktörlerin etkisi altında fenotipte kalıtsal olmayan değişiklikler veya uyarlanabilir bir yapıya sahip olmayan yeni ortaya çıkan mutasyonların bir ifadesi olarak ortaya çıkan değişiklikler); fenokopiler (çeşitli mutasyonların tezahürünü kopyalayan çeşitli kalıtsal olmayan değişiklikler) bir tür morfoz; Süreye göre: yalnızca çevreden etkilenen (kalıtsal olmayan) bir bireyde veya birey grubunda bulunur; uzun vadeli değişiklikler iki veya üç nesil boyunca devam eder.

Değişikliklerin nedeni olarak çevre Modifikasyon değişkenliği, genotipteki değişikliklerin değil, çevresel koşullara verdiği tepkinin sonucudur. Modifikasyon değişkenliği ile kalıtsal materyal değişmez, ancak genlerin ifadesi değişir. Belirli çevresel koşulların vücut üzerindeki etkisi altında, enzimatik reaksiyonların seyri (enzim aktivitesi) değişir ve bazıları (MAP kinaz vb.) gen transkripsiyonunun düzenlenmesinden sorumlu olan özel enzimlerin sentezi meydana gelebilir. çevresel değişiklikler hakkında. Böylece, çevresel faktörler gen ifadesini, yani işlevleri belirli çevresel faktörlere yanıt veren spesifik proteinlerin üretim yoğunluğunu düzenleyebilir. Örneğin farklı kromozomlarda bulunan dört gen melanin üretiminden sorumludur. Bu genlerin en fazla sayıda baskın alelleri 8 Negroid ırkındaki kişilerde bulunur. Belirli bir ortama maruz kaldığında, örneğin ultraviyole ışınlarına yoğun maruz kalma durumunda, epidermal hücreler yok edilir ve bu da endotelin-1 ve eikosanoidlerin salınmasına yol açar. Tirozinaz enziminin aktivasyonuna ve biyosentezine neden olurlar. Tirozinaz ise amino asit tirozinin oksidasyonunu katalize eder. Enzimlerin katılımı olmadan daha fazla melanin oluşumu meydana gelir, ancak daha büyük miktarda enzim daha yoğun pigmentasyona neden olur.

Reaksiyon normu. Değişmemiş bir genotipe sahip bir organizmanın modifikasyon değişkenliğinin tezahürünün sınırı reaksiyon normudur. Reaksiyon hızı genotip tarafından belirlenir ve belirli bir türün farklı bireyleri arasında değişiklik gösterir. Aslında reaksiyon normu, belirli çevresel koşullar için en uygun ekspresyon seviyesinin seçildiği olası gen ekspresyon seviyelerinin bir spektrumudur. Reaksiyon normunun her tür için bir sınırı vardır; örneğin, artan beslenme hayvanın ağırlığında bir artışa yol açacaktır, ancak bu, belirli bir türün veya cinsin reaksiyon normu özelliği dahilinde olacaktır. Reaksiyon hızı genetik olarak belirlenir ve kalıtsaldır. Farklı değişiklikler için farklı reaksiyon norm limitleri vardır. Örneğin süt verimi miktarı, tahılların verimliliği (kantitatif değişiklikler), hayvanların renk yoğunluğu vb. (niteliksel değişiklikler) büyük farklılıklar gösterir. Buna göre reaksiyon normu geniş (birçok bitkinin yapraklarının boyutunda niceliksel değişiklikler, birçok böceğin vücut büyüklüğünde, larvalarının beslenme koşullarına bağlı olarak niceliksel değişiklikler) ve dar (larvaların renginde niteliksel değişiklikler) olabilir. bazı kelebeklerin pupa ve yetişkinleri). Bununla birlikte, bazı niceliksel özellikler dar bir reaksiyon hızıyla karakterize edilirken (sütteki yağ içeriği, kobaylardaki ayak parmaklarının sayısı), bazı niteliksel özellikler ise geniş bir reaksiyon hızıyla karakterize edilir (örneğin kuzeydeki birçok hayvan türünde mevsimsel renk değişiklikleri). enlemler).

Değişiklik değişkenliği, tersine çevrilebilirlik, değişikliklerin özellikleri, grup doğasının değişmesine neden olan spesifik çevresel koşullar kalıtsal olmadığında ortadan kalkar; genotipin reaksiyon normu kalıtsaldır, varyasyon serisinin istatistiksel düzenliliği fenotipi etkilemez; genotipin kendisi.

Varyasyon serisi. Modifikasyon değişkenliğinin tezahürünün sıralı gösterimi varyasyon serisi bir organizmanın bir özelliğinin modifikasyon değişkenliği serisi, özelliğin kantitatif ifadesinin artması veya azalması sırasına göre düzenlenmiş modifikasyonların bireysel özelliklerinden oluşur (yaprak boyutu, kaplamanın yoğunluğundaki değişiklik) renk vb.). Bir varyasyon serisindeki iki faktör arasındaki ilişkinin (örneğin, kürkün uzunluğu ve pigmentasyonunun yoğunluğu) tek bir göstergesine varyant adı verilir. Örneğin, bir tarlada yetişen buğday, tarladaki farklı toprak göstergeleri ve nem içeriği nedeniyle başak ve başakçık sayısında büyük farklılıklar gösterebilir.

Değişim eğrisi. Modifikasyon değişkenliğinin tezahürünün grafiksel gösterimi; bir varyasyon eğrisi hem bir özelliğin varyasyon aralığını hem de bireysel değişkenlerin sıklığını gösterir. Eğri, en yaygın olanın, özelliğin ortaya çıkışının ortalama değişkenleri olduğunu göstermektedir (Quetelet yasası). Görünüşe göre bunun nedeni, çevresel faktörlerin intogenez seyri üzerindeki etkisidir. Bazı faktörler gen ifadesini baskılar, bazıları ise tam tersine arttırır. Hemen hemen her zaman bu faktörler, bir yandan birey oluşumu üzerinde etkili olurken, diğer yandan da birbirlerini nötralize ederler, yani özelliğin değerinde ne bir azalma ne de bir artış gözlenir. Bu, özelliğin aşırı ifadelerine sahip bireylerin, ortalama değere sahip bireylere göre önemli ölçüde daha az sayıda bulunmasının nedenidir. Örneğin, 175 cm'lik ortalama erkek boyu Avrupa popülasyonlarında en yaygın olanıdır. Bir varyasyon eğrisi oluştururken, standart sapmanın değerini hesaplayabilir ve buna dayanarak, özelliğin en yaygın değeri için medyandan standart sapmanın bir grafiğini oluşturabilirsiniz.

Darwinizm. 1859'da Charles Darwin, "Doğal Seleksiyon Yoluyla Türlerin Kökeni veya Yaşam Mücadelesinde Kayırılan Irkların Korunması" başlıklı evrimle ilgili çalışmasını yayınladı. İçinde Darwin, doğal seçilimin bir sonucu olarak organizmaların kademeli gelişimini gösterdi. Doğal seçilim şu mekanizmadan oluşur: önce bir birey yeni, tamamen rastgele özelliklerle (mutasyonlar sonucu oluşan) ortaya çıkar, daha sonra bu özelliklere bağlı olarak yavru bırakıp bırakamayacağı ortaya çıkar ve son olarak eğer Önceki aşamanın sonucu olumluysa, yavru bırakır ve onun soyundan gelenler yeni edinilen özellikleri miras alır.

Bireylerin yeni özellikleri. Bireyin yeni özellikleri kalıtsal ve modifikasyon değişkenliği sonucu oluşur. Ve eğer kalıtsal değişkenlik genotipteki değişikliklerle karakterize ediliyorsa ve bu değişiklikler kalıtsal ise, o zaman modifikasyon değişkenliği ile organizmaların genotipinin çevreye maruz kaldığında fenotipi değiştirme yeteneği kalıtsaldır. Aynı çevresel koşullara sürekli maruz kalma ile etkisi modifikasyonların tezahürüne benzer olan genotip üzerinde mutasyonlar seçilebilir ve böylece modifikasyon değişkenliği kalıtsal değişkenliğe (modifikasyonların genetik asimilasyonu) dönüşür. Bunun bir örneği, Kafkas ırkına kıyasla Negroid ve Mongoloid ırklarının derisindeki melanin pigmentinin sabit büyük yüzdesidir. Darwin modifikasyon değişkenliğine belirli (grup) adını verdi. Belirli bir etkiye maruz kalan bir türün tüm normal bireylerinde belirli bir değişkenlik ortaya çıkar. Belirli bir değişkenlik, bir organizmanın varlığının ve üremesinin sınırlarını genişletir.

Doğal seçilim ve modifikasyon değişkenliği Modifikasyon değişkenliği, doğal seçilim ile yakından ilişkilidir. Doğal seçilimin dört yönü vardır; bunlardan üçü doğrudan kalıtsal olmayan değişkenliğin farklı biçimlerine sahip organizmaların hayatta kalmasını amaçlamaktadır. Bu, dengeleyici, yönlendirici ve yıkıcı seçilimdir. Seçimin stabilize edilmesi, mutasyonların nötralizasyonu ve bu mutasyonların bir rezervinin oluşması ile karakterize edilir; bu, sabit bir fenotip ile genotipin gelişimini belirler. Sonuç olarak, ortalama reaksiyon hızına sahip organizmalar, sabit varoluş koşullarında hakimdir. Örneğin üretken bitkiler, bitkiyi tozlaştıran böceğin şekli ve boyutuyla eşleşen bir çiçek şekli ve boyutunu korur. Yıkıcı seçilim, nötralize edilmiş mutasyonlarla rezervlerin açılması ve daha sonra çevreye uygun yeni genotip ve fenotiplerin oluşması için bu mutasyonların seçilmesiyle karakterize edilir. Sonuç olarak, aşırı reaksiyon oranlarına sahip organizmalar hayatta kalır. Örneğin, büyük kanatlı böcekler sert rüzgarlara karşı daha fazla direnç gösterirken, aynı türden zayıf kanatlı böcekler uçup gider. Yönlendirici seçilim, yıkıcı seçilimle aynı mekanizmayla karakterize edilir, ancak yeni bir ortalama tepki normunun oluşması amaçlanır. Örneğin böcekler kimyasallara karşı dirençli hale gelir.

Epigenetik evrim teorisi 1987'de yayınlanan epigenetik evrim teorisinin ana hükümlerine göre, evrimin substratı bütünsel bir fenotiptir, yani bir organizmanın gelişimindeki morfozlar, çevre koşullarının onun doğuşu üzerindeki etkisiyle belirlenir. (epigenetik sistem). Aynı zamanda, morfozlara (credo) dayanan istikrarlı bir gelişim yörüngesi oluşturulur; morfozlara uyum sağlayan istikrarlı bir epigenetik sistem oluşturulur. Bu geliştirme sistemi, belirli bir mutasyonun herhangi bir modifikasyonuna uymayı içeren organizmaların genetik asimilasyonuna (modifiye gen kopyalama) dayanmaktadır. Yani bu, belirli bir genin aktivitesindeki değişikliğin hem ortamdaki bir değişiklikten hem de belirli bir mutasyondan kaynaklanabileceği anlamına gelir. Bir organizma üzerinde yeni bir ortam etki ettiğinde, organizmayı yeni koşullara adapte edecek mutasyonlar seçilir, dolayısıyla organizma önce modifikasyonlar yoluyla çevreye uyum sağlar, daha sonra ona adapte olur ve genetik olarak (motor seçilim) yeni bir genotip ortaya çıkar. yeni bir fenotipin ortaya çıktığı temel. Örneğin, hayvanların lokomotor sisteminin doğuştan az gelişmesiyle birlikte, destekleyici ve motor organların yeniden yapılandırılması, azgelişmişliğin uyarlanabilir olduğu ortaya çıkacak şekilde meydana gelir. Bu özellik, kalıtsal stabilize edici seçilim ile daha da sabitlenir. Daha sonra adaptasyona uyum sağlamayı amaçlayan yeni bir davranış mekanizması ortaya çıkar. Bu nedenle epigenetik evrim teorisi, özel çevre koşullarına dayalı embriyonik sonrası morfozu evrimin motor kolu olarak kabul eder. Dolayısıyla epigenetik evrim teorisinde doğal seçilim şu aşamalardan oluşur:

Doğal seçilimin aşamaları: aşırı bir çevresel faktör morfozlara yol açar ve morfozlar, intogenezin istikrarsızlaşmasına yol açar; alternatif fenotipin başarılı bir şekilde eşleştirilmesi, genetik modifikasyonların stabilizasyonuna yol açan ve doğal seçilimin yönünü belirleyen modifikasyonların sabit gen kopyalanması meydana gelir; ayrıca, gen kopyalama modifikasyonları ile yeni özelliklerin pekiştirilmesi sırasında yeni bir reaksiyon normu oluşturulur; Ontogenezin bir sonraki istikrarsızlaşması sırasında ortaya çıkan yeni alternatif gelişim yolları oluşur.

Modifikasyon değişkenliği formları. Çoğu durumda, modifikasyon değişkenliği organizmaların çevre koşullarına olumlu adaptasyonuna katkıda bulunur; genotipin çevreye tepkisi gelişir ve fenotipte yeniden yapılanma meydana gelir (örneğin, tırmanan bir kişide kırmızı kan hücrelerinin sayısı artar). dağlar). Bununla birlikte, bazen olumsuz çevresel faktörlerin etkisi altında, örneğin hamile kadınlarda teratojenik faktörlerin etkisi altında, fenotipte mutasyonlara benzer (kalıtsal olmayan değişiklikler, kalıtsal olana benzer) fenotiplere benzer değişiklikler meydana gelir. Ayrıca, aşırı çevresel faktörlerin etkisi altında organizmalar morfozlar geliştirebilir (örneğin, yaralanma nedeniyle kas-iskelet sistemi bozukluğu). Morfozlar doğası gereği geri döndürülemez ve adaptif değildir ve kararsız doğaları nedeniyle tezahürleri spontan mutasyonlara benzer. Morfozlar epigenetik evrim teorisi tarafından evrimin ana faktörü olarak kabul edilmektedir.

İnsan yaşamındaki değişiklik değişkenliği. Modifikasyon değişkenliği kalıplarının pratik kullanımı, bitkisel üretim ve hayvancılıkta büyük önem taşır; çünkü bu, her bir bitki çeşidinin ve hayvan türünün yeteneklerinin maksimum kullanımını önceden öngörmeye ve planlamaya olanak tanır (örneğin, bir bitki türünün bireysel göstergeleri). Her bitki için yeterli miktarda ışık). Genotipin uygulanması için bilinen en uygun koşulların yaratılması, yüksek verimliliklerini sağlar. Bu aynı zamanda çocuğun doğuştan gelen yeteneklerini hızlı bir şekilde kullanmayı ve bunları çocukluktan itibaren geliştirmeyi mümkün kılar; bu, okul çağında bile çocukların belirli bir mesleki faaliyete yönelik eğilimlerini ve yeteneklerini belirlemeye çalışan psikologların ve öğretmenlerin görevidir; çocukların normal reaksiyon sınırları dahilinde genetik olarak belirlenmiş yeteneklerin gerçekleşme düzeyinin arttırılması.

Modifikasyon değişkenliğine örnekler. İnsanlarda: Dağlara tırmanırken kırmızı kan hücrelerinin seviyesinde artış; ultraviyole ışınlarına yoğun maruz kalma ile cilt pigmentasyonunda artış; antrenman sonucunda kas-iskelet sisteminin gelişimi (morfoz örneği);

Böceklerde ve diğer hayvanlarda: pupalarının uzun süre yüksek veya düşük sıcaklıklara maruz kalması nedeniyle Colorado patates böceğinde renk değişiklikleri; bazı memelilerde değişen hava koşulları nedeniyle (örneğin bir tavşanda) kürk renginde değişiklik; Farklı sıcaklıklarda gelişen su perisi kelebeklerinin (örneğin Araschnia levana) renkleri

Bitkilerde: Su altı ve su üstü yapraklarının farklı yapıları, düğün çiçeği, ok ucu vb. dağlarda yetişen ova bitkilerinin tohumlarından alçakta gelişen formların gelişmesi. Bakterilerde: Escherichia coli'nin laktoz operonunun genlerinin çalışması (glikoz yokluğunda ve laktoz varlığında, bu karbonhidratı işlemek için enzimleri sentezlerler).

Değişkenlik- canlı organizmaların yeni özellikler ve özellikler kazanma yeteneği. Değişkenlik sayesinde organizmalar değişen çevre koşullarına uyum sağlayabilir.

Değişkenliğin iki ana biçimi vardır: kalıtsal ve kalıtsal olmayan.

Kalıtsal veya genotipik değişkenlik- Genotipteki değişikliklere bağlı olarak organizmanın özelliklerinde meydana gelen değişiklikler. O da sırasıyla şu şekilde bölünmüştür: birleştirici ve mutasyonel. Kombinatif değişkenlik Gametogenez ve cinsel üreme sırasında kalıtsal materyalin (genler ve kromozomlar) rekombinasyonu nedeniyle oluşur. Mutasyon değişkenliği kalıtsal materyalin yapısındaki değişikliklerin bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Kalıtsal olmayan veya fenotipik veya değişiklik, değişkenlik- genotipteki değişikliklere bağlı olmayan organizmanın özelliklerinde meydana gelen değişiklikler.

Değişkenliği değiştirmek, genotipteki değişikliklerden kaynaklanmayan ve çevresel faktörlerin etkisi altında ortaya çıkan organizmaların özelliklerinde meydana gelen değişikliklerdir. Habitat, organizmaların özelliklerinin oluşumunda büyük rol oynar. Her organizma, organizmaların morfolojik ve fizyolojik özelliklerini değiştirebilecek faktörlerinin etkisini deneyimleyerek belirli bir ortamda gelişir ve yaşar; onların fenotipi.

Çevresel faktörlerin etkisi altındaki özelliklerin değişkenliğine bir örnek, ok ucunun yapraklarının farklı şeklidir: suya batırılmış yapraklar şerit benzeri bir şekle sahiptir, su yüzeyinde yüzen yapraklar yuvarlaktır ve hava ok şeklindedir. Ultraviyole ışınlarının etkisi altında olan kişilerde (albino değillerse) melanin maddesinin ciltte birikmesi sonucu bronzlaşma meydana gelir ve cilt renginin yoğunluğu kişiden kişiye farklılık gösterir.

Modifikasyon değişkenliği aşağıdaki ana özelliklerle karakterize edilir: 1) kalıtsal olmama;

2) değişikliklerin grup niteliği (aynı koşullara yerleştirilen aynı türün bireyleri benzer özellikler kazanır);

3) değişikliklerin çevresel faktörlerin etkisine uygunluğu;

4) değişkenlik sınırlarının genotipe bağımlılığı.

İşaretler çevre koşullarının etkisiyle değişebilse de bu değişkenlik sınırsız değildir. Bu, genotipin, bir özellikteki değişikliklerin meydana gelebileceği spesifik sınırları belirlemesi gerçeğiyle açıklanmaktadır. Bir özelliğin varyasyon derecesine veya modifikasyon değişkenliğinin sınırlarına denir. reaksiyon normu. Reaksiyon normu, çeşitli çevresel faktörlerin etkisi altında belirli bir genotip temelinde oluşturulan organizma fenotiplerinin toplamında ifade edilir. Kural olarak, niceliksel özellikler (bitki boyu, verim, yaprak boyutu, ineklerin süt verimi, tavukların yumurta üretimi) daha geniş bir reaksiyon hızına sahiptir, yani bunlar niteliksel özelliklerden (deri rengi, süt yağı içeriği, çiçek) çok daha fazla değişiklik gösterebilir. yapısı, kan grubu). Reaksiyon normlarının bilinmesi tarımsal uygulamalar için büyük önem taşımaktadır.

Evrimin itici güçleri: kalıtım, değişkenlik, doğal seçilim

Evrim- Yeni, heterojen bir şeyin daha yüksek bir gelişme aşamasında ortaya çıkması ve ayrıca kusurlu olanın ölmesi nedeniyle zaman içinde ortaya çıkan herhangi bir sistemde geri dönüşü olmayan bir değişim süreci.

Biyolojik evrim Popülasyonların genetik bileşimindeki değişiklikler, adaptasyonların oluşumu, türlerin oluşumu ve yok oluşu, bir bütün olarak biyosferin dönüşümü ile birlikte canlı doğanın geri dönüşü olmayan ve bir dereceye kadar yönlendirilmiş tarihsel gelişimidir.

Charles Darwin'in evrim teorisinin temel ilkeleri

Darwin'in evrim kavramının özü, bir dizi mantıksal, deneysel olarak doğrulanabilir ve büyük miktarda gerçek veriyle doğrulanmıştır:

1. Canlı organizmaların her türünde, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer özellikler açısından çok geniş bir bireysel kalıtsal değişkenlik aralığı vardır. Bu değişkenlik sürekli, niceliksel ya da aralıklı niteliksel olabilir ama her zaman mevcuttur.

2. Tüm canlı organizmalar katlanarak çoğalır.

3. Her tür canlı organizmanın yaşam kaynakları sınırlıdır ve bu nedenle mutlaka ortaya çıkmalıdır. varoluş için mücadele ya aynı türün bireyleri arasında, ya farklı türün bireyleri arasında, ya da doğal koşullar altında. Konsept olarak "varoluş için mücadele" Darwin sadece bireyin asıl yaşam mücadelesini değil, aynı zamanda üremede başarı mücadelesini de dahil etti.

4. Koşullarda varoluş için mücadele En uyumlu bireyler hayatta kalır ve yavrular doğurur; bu sapmaların kazara belirli çevre koşullarına uyarlanabilir olduğu ortaya çıkar.

Bu, Darwin'in argümanında temel olarak önemli bir noktadır. Sapmalar, çevrenin hareketine yanıt olarak yönlü olarak ortaya çıkmaz, ancak rastgele ortaya çıkar. Bunlardan çok azı belirli koşullarda yararlı olduğunu kanıtlıyor. Atalarının hayatta kalmasına izin veren yararlı sapmayı miras alan hayatta kalan bir bireyin torunları, nüfusun diğer üyelerine göre verili çevreye daha fazla adapte oldukları ortaya çıkıyor.

5. Darwin, uyarlanmış bireylerin hayatta kalmasını ve tercihli üremesini çağırdı Doğal seçilim.

6. Doğal seçilim farklı varoluş koşullarındaki bireysel izole çeşitler, yavaş yavaş bu çeşitlerin özelliklerinin farklılaşmasına (farklılaşmasına) ve sonuçta türleşmeye yol açar.

Mantık açısından kusursuz olan ve çok sayıda gerçekle desteklenen bu varsayımlara göre, modern evrim teorisi.

Darwin'in asıl değeri, hem canlıların çeşitliliğini hem de onların şaşırtıcı faydalarını ve varoluş koşullarına uyarlanabilirliğini açıklayan evrim mekanizmasını kurmuş olmasıdır. Bu mekanizma, rastgele, yönlendirilmemiş kalıtsal değişikliklerin aşamalı doğal seçilimidir.

Modifikasyon değişkenliğinin ana özellikleri

Parametre adı	Anlam
Makale konusu:	Modifikasyon değişkenliğinin ana özellikleri
Değerlendirme listesi (tematik kategori)	Genetik

1. Değişiklik değişiklikleri nesilden nesile aktarılmaz.

2. Modifikasyon değişiklikleri türün birçok bireyinde meydana gelir ve çevre koşullarının onlar üzerindeki etkisine bağlıdır.

3. Modifikasyon değişiklikleri yalnızca reaksiyon normunun sınırları dahilinde mümkündür, yani bunlar sonuçta genotip tarafından belirlenir.

Semptomların şiddeti büyük ölçüde organizmanın yaşadığı çevreye bağlıdır.

1. Yüksek büyüme genotip tarafından belirlenir, yani kalıtsaldır.
ref.rf'de yayınlandı
Beslenme koşullarına, sosyal çevreye ve vitamin takviyesine bağımlılık dikkate alındığında, yüksek büyüme genlerini miras alan insanlar uzun boylu (optimum uygun koşullar altında), ortalama (ortalama koşullar altında) ve kısa boylu (kötü koşullar altında) kişilerdir.

2. Ultraviyole ışınlarına maruz kalan bir kişinin koruyucu bir özelliği vardır - bronzlaşma (cilt pigmentasyonunun artması). Bronzlaşma derecesi kişiden kişiye değişir. Bu kalıtıma ve faktörün yoğunluğuna ve süresine bağlıdır. Ultraviyole ışınlarının kesilmesiyle bronzluk yavaş yavaş kaybolur. Ayrıca güneşli havalarda dışarıda çok fazla zaman geçiren kişilerde çiller daha fazla görülür.

3. Atık bağımlılığı dikkate alındığında kültür bitkilerinin verimi farklılık göstermektedir. Tüm bitki yetiştirme teknolojilerine uyulduğu takdirde verimleri, kötü şartlarda yetiştirilen bitkilerin verimine göre her zaman daha yüksek olur. Dekoratif - tıbbi ve dekoratif - çiçekli bitkilerde dekoratif niteliklerin ortaya çıkma derecesi doğrudan tarımsal yetiştirme teknolojisine bağlıdır.

Verilen örneklere dayanarak ne gibi sonuçlar çıkarılabilir?

· Habitat, organizmaların özelliklerinin oluşmasında büyük rol oynar.

· Her organizma, organizmaların morfolojik ve fizyolojik özelliklerini, yani fenotiplerini değiştirebilecek faktörlerinin etkisini deneyimleyerek belirli bir ortamda gelişir ve yaşar.

· Değişkenlik doğası gereği kalıtsal değildir, çünkü ebeveynlerde meydana gelen değişiklikler yavrulara aktarılmaz.

· Bir tür, belirli bir çevresel faktörün etkisine belirli bir şekilde tepki verir ve tepki aynı türün tüm bireylerinde benzer olur.

Organizmalarda çevresel faktörlerin etkisi altında oluşan ve genotipi etkilemeyen değişkenliğe genellikle modifikasyon denir.

Modifikasyon değişkenliği– fenotipin değişkenliği; Belirli bir genotipin farklı çevresel koşullara tepkisi.

Modifikasyon, çevresel faktörlerin etkisi altında meydana gelen fenotipte kalıtsal olmayan bir değişikliktir.

Modifikasyon değişkenliği grup niteliğindedir, yani aynı koşullardaki aynı türün tüm bireyleri benzer özellikler kazanır.

Modifikasyon değişkenliği kesindir, yani her zaman ona sebep olan faktörlere karşılık gelir. Dolayısıyla artan fiziksel aktivite kas gelişiminin derecesini etkiler ancak cildin rengini değiştirmez ve ultraviyole ışınları insan derisinin rengini değiştirir ancak vücut oranlarını değiştirmez.

İşaretler çevre koşullarının etkisiyle değişebilse de bu değişkenlik sınırsız değildir. Değişkenliğin değiştirilmesi, genotip tarafından belirlenen bir özelliğin ortaya çıkışı için oldukça katı sınırlara veya sınırlara sahiptir. Bir organizmanın bir özelliğinin modifikasyon değişkenliğinin sınırlarına denir. reaksiyon normu.

Reaksiyon normu– bir özelliğin varyasyon derecesi veya genotipler tarafından belirlenen modifikasyon değişkenliğinin sınırları.

Bu, kalıtsal olan özelliğin değil, çevresel faktörlerin etkisi altında normal reaksiyon aralığında değişebilme yeteneğinin olduğu anlamına gelir. Genler, bir özelliğin gelişme olasılığını belirler ve bunun tezahürü ve ifade derecesi, çevresel koşulları büyük ölçüde belirler. Dolayısıyla bitkilerin yeşil rengi hem klorofil sentezini kontrol eden genlere hem de ışığın varlığına bağlıdır. Işık olmadığında klorofil sentezlenemez. Bitki renginin ifade derecesi ışık yoğunluğuna bağlıdır.

Bitkilerdeki fenotipik değişikliklerin kalıtsallığını nasıl test edebiliriz? Hayvanlarda mı? (Yavru alın, büyümeleri ve gelişmeleri için başka koşullar yaratın, ebeveynlerin ve yavruların fenotiplerini karşılaştırın).

Doğadaki modifikasyon değişkenliğinin rolü büyüktür, çünkü organizmalara yaşamları boyunca değişen çevre koşullarına uyum sağlama fırsatı sağlar.

Bunu kanıtlayacak bazı örnekler verilebilir:

· Artan cilt pigmentasyonunun koruyucu bir değeri vardır;

· Kişinin ikamet ettiği yer deniz seviyesinin üzerine çıktıkça kırmızı kan hücrelerinin sayısı da doğal olarak artar; Düşük konsantrasyonlarda oksijene duyulan ihtiyaç, insanları ve hayvanları, farklı rakımlardaki kırmızı kan hücrelerinin sayısını değiştirerek uyarlanabilir bir şekilde tepki vermeye zorlar;

· Soğuk mevsimde memelilerde daha kalın ve daha uzun kürkler gelişir; yağ, ısı yalıtımı sağlayan deri altı yağ dokusunda aktif olarak birikir;

· Soğuk, enfekte bölgelerde yaşayan beyaz tavşanlar, tüm yıl boyunca beyaz bir kürk manto giyerler. Ve karın nadir olduğu yerlerde beyaz tavşan hiç beyaza dönüşmez.

Vücudun reaksiyonunun normu genotip tarafından belirlenir

· Kalıtsal olan özelliğin kendisi değil, normal tepki aralığında değişebilme yeteneğidir.

· Doğal koşullardaki modifikasyon değişkenliği doğası gereği uyarlanabilirdir.

Kalıtsal (genotipik) değişkenlik ile, kural olarak fenotipte bir değişikliğe (rekombinasyon mutasyonları - mutasyonel, birleştirici değişkenlik) yol açan yeni genotipler ortaya çıkar.

Kombinatif değişkenlik birbirinden farklı iki gamet birleştiğinde orijinal ebeveynlerde bulunmayan yeni gen kombinasyonlarının oluşması ve bunun da yeni özelliklerin ortaya çıkmasına yol açmasıdır.

Mutasyonlar- Dış ve iç çevresel faktörlerin etkisi altında genotipte meydana gelen değişiklikler. Mutasyon terimi ilk kez 1901 yılında bitkilerde kendiliğinden meydana gelen mutasyonları tanımlayan Hollandalı bilim adamı Hugo de Vries tarafından ortaya atılmıştır.

Mutasyon değişkenliği- ϶ᴛᴏ Dış veya iç çevresel faktörlerin etkisi altında hücrenin kalıtsal yapılarında yeni ortaya çıkan değişiklikler.

MUTASYON TÜRLERİ

1. Gen (nokta) mutasyonları(genlerdeki değişiklikler)

1) DNA'daki nükleotidlerin düzenindeki değişiklik

2) bir veya daha fazla nükleotidin kaybı veya girişi

3) bir nükleotidin diğeriyle değiştirilmesi.

2. Kromozomal mutasyonlar(kromozomların yeniden düzenlenmesi).

1) bir kromozom bölümünün ikiye katlanması (çoğaltılması)

2) bir kromozom bölümünün kaybı (silme)

3) bir kromozomun bir bölümünün diğerine, homolog olmayan kromozoma hareketi

4) DNA bölümünün döndürülmesi (inversiyon)

3. Genomik mutasyonlar(kromozom sayısında değişikliğe yol açar)

1) mayoz bölünme sürecinin bozulması sonucu yeni kromozomların kaybı veya ortaya çıkması

2) poliploidi – kromozom sayısında çoklu artış.

MUTASYONLARIN SINIFLANDIRILMASI

Mutasyonlara mutajenler neden olur.

Mutajenler– vücutta kalıcı kalıtsal değişikliklere neden olan faktörler.

MUTAJENLER

Mutasyonel değişkenliğin temel özellikleri:

1. Mutasyon değişiklikleri aniden meydana gelir ve bunun sonucunda vücut yeni özellikler kazanır.

2. Mutasyonlar kalıtsaldır ve nesilden nesile aktarılır.

3. Mutasyonlar yönlü değildir, yani hangi genin mutajenik bir faktörün etkisi altında mutasyona uğradığını güvenilir bir şekilde söylemek imkansızdır.

4. Mutasyonlar vücuda yararlı ya da zararlı, baskın ya da resesif olabilir.

Kalıtsal değişkenlik genotipteki değişikliklerden kaynaklanmaktadır.

Kombinatif değişkenliğin kaynakları:

1. Mayozun 1. fazında meydana gelen, homolog kromozomlar arasında bölüm değişiminin meydana geldiği çaprazlama süreci. Zigotta bulunan sonuçta ortaya çıkan rekombinant kromozomlar, ebeveynlerin özelliği olmayan özelliklerin ortaya çıkmasına katkıda bulunur.

2. Mayozun anafaz 1'inde homolog kromozomların bağımsız ıraksaması olgusu.

3. Döllenme sırasında gametlerin rastgele birleşimi.

Bütün bu olaylar genlerdeki değişikliklere katkıda bulunmaz; sadece etkileşimlerinin doğasını değiştirirler, bu da çok sayıda farklı genotipin ortaya çıkmasına yol açar. Sonuçta ortaya çıkan gen kombinasyonları, kalıtım yoluyla aktarıldığında, yenilerini oluşturmadan hızla parçalanır.

Örneğin, belirli niteliklerle öne çıkan canlı organizmaların yavrularında, bu özellikler bakımından ebeveynlerinden daha düşük bireyler ortaya çıkar, bu nedenle yetiştiriciler, gerekli özellikleri pekiştirmek için aynı karşılaşma olasılığının olduğu akrabalı yetiştirme gerçekleştirir; gametler artar.

Mutasyonel değişkenlik, mutasyonların ortaya çıkmasına dayanmaktadır.

Mutasyonlar genlerin yapısında, kromozomlarda veya kromozom sayısında meydana gelen ani değişikliklerdir. Mutasyon terimi ilk kez Hollandalı genetikçi Friese tarafından ortaya atılmıştır. 1901 - 1903'te De Vries deney ve gözlemlerine dayanarak mutasyon teorisini geliştirdi.

Mutasyon teorisinin temel hükümleri

1. Mutasyonlar aniden ve spazmodik olarak meydana gelir.

2. Mutasyonlar sürekli seriler oluşturmazlar; niteliksel değişikliklerdir.

3. Mutasyonlar faydalı da olabilir, zararlı da olabilir

4. Mutasyonlar kalıtsaldır ve nesilden nesile aktarılır.

5. Benzer mutasyonlar tekrar tekrar meydana gelebilir.

6. Mutasyonlar yönsüzdür, çünkü herhangi bir grup mutasyona uğrayabilir ve hem küçük hem de yaşamsal belirtilerde değişikliklere neden olabilir.

7. Mutasyonlar, ortaya çıkışlarının niteliğine göre baskın veya resesif olabilir.

Mutasyonel değişkenlik, dahil tüm organizmaların karakteristiğidir. ve virüsler.

Cins, çeşitlilik, tür- insanlar için gerekli özelliklere sahip yapay olarak elde edilmiş hayvan, bitki, mantar ve bakteri popülasyonları.

Canlı organizmaların özellikleri, kalıtsal değişkenliğe tabi olan genotip tarafından belirlenir; bu nedenle seçilimin gelişimi, kalıtsal değişkenlik bilimi olarak genetik yasalarına dayanır.

Seleksiyonun görevi mevcut bitki çeşitlerini, hayvan ırklarını ve mikroorganizma türlerini iyileştirmektir. İnsanın yeni bitki ve hayvan türleri yaratmasının bilimsel temeli, Darwin tarafından değişkenlik, kalıtım ve seçilim doktrininde ortaya çıkarıldı.

YETİŞTİRME AMAÇLARI

Islah çalışmasının bilimsel temellerini ilk geliştiren Rus bilim adamı N.I. Vavilov, orijinal yabani fonun gen havuzundan bu yana ıslah çalışmasının başarısının, orijinal bitki veya hayvan grubunun genetik çeşitliliğine bağlı olduğuna inanıyordu.

Çok sayıda seferin sonucu olarak N.I. Vavilov ve meslektaşları yetiştirme çalışmaları için kullanılan geniş bir materyal koleksiyonu topladılar. N.I. koleksiyonlarının çalışmasına dayanarak. Vavilov önemli modeller oluşturdu: farklı bitki kültürlerinin, en fazla sayıda çeşidin ve çeşitli kalıtsal sapmaların yoğunlaştığı kendi çeşitlilik merkezleri vardır; Tüm coğrafi bölgeler aynı kültür bitki çeşitliliğine sahip değildir. Çeşitlilik merkezleri aynı zamanda belirli bir ürünün çeşitlerinin menşe alanlarıdır.

EGZERSİZ YAPMAK. Ders kitabının paragraf 3.13 metnini kullanarak “Kültür bitkilerinin menşe merkezleri” tablosunu doldurun.

KÜLTÜR BİTKİLERİNİN KÖKEN MERKEZLERİ

Merkez adı	Coğrafi konum	Bitkiler
1. Hint (Güney Asya) merkezi	Hindustan Yarımadası, Güney Çin, Güneydoğu Asya	Tropikal pirinç, şeker kamışı, muz, hindistan cevizi hurması, salatalık, patlıcan, narenciye
2. Çin (Doğu Asya) merkezi	Orta ve Doğu Çin, Kore, Japonya	Darı, turp, karabuğday, soya fasulyesi, elma, erik, kiraz, bir takım narenciye ve süs bitkileri
3.Orta Asya	Orta Asya, İran, Afganistan, Kuzeybatı Hindistan	Yumuşak buğday, bezelye, fasulye, keten, kenevir, sarımsak, havuç, armut, kayısı
4. İleri Asya merkezi	Türkiye, Transkafkasya ülkeleri	Çavdar, arpa, gül, incir
5.Akdeniz merkezi	Akdeniz kıyılarında yer alan Avrupa, Asya ve Afrika ülkeleri	Zeytin, lahana, maydanoz, şeker pancarı, yonca
6. Habeş (Etiyopya) merkezi	Etiyopya, Arap Yarımadası'nın güney kıyısı	Durum buğdayı, sorgum, muz
7. Orta Amerika merkezi	Meksika, Karayip adaları, Orta Amerika'nın bir parçası	Mısır, kabak, pamuk, tütün, kakao, kırmızı biber
8.Güney Amerika (And Dağları) merkezi	Güney Amerika'nın batı kıyısı	Patates, ananas, yer fıstığı, kınakına, domates, fasulye

Çok sayıda ekili bitkinin ve bunların yabani atalarının analizi, N.I. Vavilov'un kalıtsal değişkenliğin homolog serileri yasasını formüle etmesi:

Bu yasa, ıslah çalışmaları için değerli özelliklere sahip yabani bitkilerin varlığının tahmin edilmesini mümkün kılmaktadır.

Modern uygarlığın onsuz düşünülemeyeceği tüm modern bitki çeşitleri ve hayvan türleri, seçilim sayesinde insan tarafından yaratılmıştır.

- çeşitlilik- insan tarafından yapay olarak yaratılan ve belirli kalıtsal özelliklerle karakterize edilen aynı türden bir dizi kültür bitkisi: verimlilik, morfolojik ve fizyolojik özellikler.

- Yavrulamak - insan tarafından yapay olarak yaratılan ve belirli kalıtsal özelliklerle karakterize edilen aynı türden bir dizi evcil hayvan: süre, görünüm.

- Gerilmek - mikroorganizma topluluğu.

Islahın tanımından, yetiştiricilerin pratik faaliyetlerinin amacının, insanlar için gerekli niteliklere sahip yeni bitki çeşitleri, hayvan ırkları ve mikroorganizma türleri yaratmak olduğu açıktır.

Seçim hedefleri:

1. Çeşit veriminin ve ırk verimliliğinin artırılması.

2. Ürün kalitesinin iyileştirilmesi.

3. Hastalıklara ve zararlılara karşı direncin arttırılması.

4. Çeşitlerin ve ırkların ekolojik esnekliği.

5. Mekanize ve endüstriyel tarıma ve yetiştirmeye uygunluk.

Ülkemizde ıslah çalışmalarının bilimsel temellerinin gelişmesinin öncüsü N.I. Vavilov. Seçimin temelinin, iş için kaynak materyalin doğru seçimi, genetik çeşitliliği ve bireylerin melezleşmesi sırasında çevrenin kalıtsal özelliklerin tezahürü üzerindeki etkisi olduğuna inanıyordu.

Yeni bitki melezleri elde etmek için kaynak materyal arayışında olan N.I. Vavilov, 20-30'larda dünya çapında düzinelerce sefer düzenledi.

Kültür bitkilerinin menşe merkezlerini ele alalım:

Kültür bitkilerinin kökeni üzerine yapılan bir araştırma, Vavilov'u, en önemli kültür bitkilerinin oluşum merkezlerinin büyük ölçüde insan kültürünün merkezleri ve evcil hayvanların çeşitlilik merkezleriyle bağlantılı olduğu sonucuna götürdü.

Kültür bitkileri ve onların yabani atalarındaki kalıtsal değişkenliği inceleyen Vavilov, formüle etmeyi mümkün kılan bir dizi model keşfetti. homolog kalıtsal değişkenlik serisi yasası: Genetik olarak yakın cinsler ve türler, bir tür içindeki form serilerini bilerek, diğer ilgili türler ve cinslerdeki paralel formların varlığını tahmin edebilecek kadar düzenli olan benzer kalıtsal değişkenlik serileri ile karakterize edilir.

Vavilov’un bilimsel çalışmasının ana yönleri:

1. Modern seçilimin görevlerinin oluşturulması

2. Kültür bitkilerinin çeşitlilik merkezleri ve menşei doktrininin oluşturulması

3. Homolog Seriler Kanunu

4. Bitki bağışıklık problemlerinin gelişimi

5. Kültür bitkilerinin ve bunların yabani atalarının tohumlarından oluşan bir koleksiyonun oluşturulması

6. Ülkede enstitüler ve yetiştirme deney istasyonları ağının oluşturulması.

Modifikasyon değişkenliğinin temel özellikleri - kavram ve türleri. "Modifikasyon değişkenliğinin ana özellikleri" kategorisinin sınıflandırılması ve özellikleri 2017, 2018.