Мінливість організмів, її значення

Мінливістю називають відмінності між особинами одного виду предками і нащадками, які виникають під впливом спадковості за зміни спадкового матеріалу та умов зовнішнього середовища.

Мінливість – це здатність організму набувати нових ознак або втрачати старі.

Мінливість, як і спадковість, властива всій живій природі, не існує двох абсолютно однакових організмів. Ч.Дарвін розрізняв мінливість двох видів: відповідну і невідповідну. Відповідна, відрізняє одні групи індивідуумів від інших і виникає внаслідок впливу певних чинників. Невідповідна мінливість – властива окремим особинам, організми відрізняються одні від одних. Крім того, Ч.Дарвін виділяв корелятивну мінливість як результат взаємодії ознак організму в процесі їх розвитку. Генетична наука розрізняє спадкову і неспадкову мінливість.

Спадкова мінливість – це здатність до зміни самого генетичного матеріалу, а неспадкова – здатність організмів реагувати на умови зовнішнього середовища, змінюватися в межах норми реакції, заданої генотипом. Спадкова мінливість, у свою чергу поділяється на комбінативну і мутаційну. Комбінативна (рекомбінативна) мінливість виникає при гібридизації внаслідок незалежного перекомбінування генів: перекомбінації хромосом. Тут відбувається перекомбінація певних генетичних угруповань без якісної і кількісної зміни генетичного матеріалу.

Мутаційна мінливість виникає раптово, у результаті взаємодії організму і середовища, без схрещування. Вона зумовлена якісною зміною генетичного матеріалу, виникненням нових варіантів дискретних одиниць генетичного матеріалу, перш за все нових алелей.

Неспадкова (модифікаційна) – це фенотипова мінливість, яка виникає в процесі індивідуального розвитку організму і не передається нащадкам.

Мінливість забезпечує різноманітність за будовою і фізіологічними функціями організмів. Вона є результатом різних процесів. Деякі з них відбуваються в спадковому матеріалі (генотипі). Інші обмежуються фенотипом.

Кожний організм у процесі розвитку і життя зберігає притаманні виду певні властивості, які контролюються спадковістю. Вона ніби закріплює рівень розвитку, досягнутий видом під дією природного добору. Кожна ознака формується в процесі онтогенезу за дії не одного, а багатьох генів, і є результатом численних і складних процесів. Так, колір волосся людини або тварин залежить від складу пігменту, кількості його у волоссі, характеру розподілу по довжині волосся та ін.

У вищих тварин і людини на розвиток тієї або іншої ознаки впливає багато генів. За участю значних ділянок молекули ДНК, синтезуються відповідні іРНК, а останніх – відповідні ферменти. Отже, у вищих форм процес розвитку ознаки характеризується цілим рядом специфічних взаємодій генів, які входять до генотипу організму. Тому залежно від генотипу при одному і тому ж гені ознака може зазнавати значних змін. Наприклад, масть гомозиготної за геном чорного забарвлення шерсті корови може бути суцільно чорною або різних відтінків: сірою, тигровою, кавовою або плямистою в різних ділянках тіла. Це залежить від інших генів і їх взаємодії між собою.

Проте генотип визначає тільки спрямування розвитку ознаки. Залежно від умов середовища характер розвитку ознаки може зазнавати змін. У вищих організмів і людини ембріональний розвиток відбувається за відносно стабільних умов, тому ознаки, які формуються до народження, не зазнають істотного впливу зовнішнього середовища і вони розвиваються, в основному, під впливом генотипу і після народження майже не змінюються. До таких ознак слід віднести: форму вух і носа, групи крові, типи гемоглобіну та ін.

Відомі випадки, коли здавалося би стійкі ознаки зазнають змін під впливом зовнішніх факторів. Так, у горностаєвих кроликів забарвлення тулуба біле, а вуха, кінчик мордочки, хвіст і кінці лапок – пігментовані. Таке забарвлення зміниться, якщо на різних ділянках тіла шерсть вибрити й утримувати тварин за різної температури.

Висока температура може гальмувати прояв ознак у личинок дрозофіли, викликати захворювання на екзему і запалення шкіри голови в ягнят та ін.

Всі ознаки, які формуються в постембріональному періоді зазнають істотного впливу середовища. Це можна спостерігати в монозиготних близнюків, які перебувають у різних умовах. Незважаючи на ідентичність їх генотипу, маса тіла зазнає змін.

Середовище може впливати і на прояв домінантної ознаки. Отже, ступінь домінування тієї або іншої ознаки не залишається однаковим; і залежить як від умов середовища, так і від спадковості. Проте існують і такі ознаки, ступінь домінування яких майже не залежить від умов середовища.

Звідси виняткового значення набуває знання критичних періодів розвитку ембріона і періодів, коли зигота дуже чутлива до дії різних чинників і легко пошкоджується, що призводить до вад розвитку.

Різні форми мінливості наведені на рис. 56.