É incrível, mas a cada minuto indivíduos com uma composição genética única e única nascem na Terra. Isso se deve a uma certa variabilidade hereditária, cujo valor é grande o suficiente para o desenvolvimento evolutivo não apenas de uma unidade de classificação separada, mas do mundo inteiro como um todo. Vamos ver o que é variabilidade hereditária, quais leis ela obedece e como ela afeta a filogenia.
Definição
Exemplos de variabilidade hereditária são certas combinações do material genético dos pais ou vários processos mutacionais durante a formação do zigoto. Na maior parte, a singularidade do genótipo de vários organismos é devido à divergência de genes em uma ordem aleatória durante a meiose.
Variabilidade não hereditária
Vale a pena notar que, além da variabilidade hereditária, a variabilidade não hereditária também desempenha um papel importante na ontogenia de um organismo. Ela éé formado sob a influência do ambiente, estilo de vida e outros fatores não relacionados a mudanças no genótipo. Esta é precisamente a principal diferença entre variabilidade hereditária e não-hereditária.
Formas de mutação
Um exemplo de variabilidade hereditária, além do movimento independente dos cromossomos no desenvolvimento do embrião, também pode ser um certo tipo de mutação resultante de determinados fatores. Vejamos cada uma das formas separadamente.
Combinativo
A variabilidade combinativa é uma das principais alavancas da evolução de uma determinada espécie. É permanente e ocorre em todos os lugares. É graças a esse tipo de variabilidade que existe a singularidade de cada indivíduo dentro de uma espécie.
A variabilidade da combinação é possível devido a fenômenos como:
- divergência independente de estruturas genéticas elementares - cromossomos, no processo de divisão celular meiótica;
- fusão de gametas aleatoriamente durante a fertilização direta;
- troca de material genético no processo de um fenômeno como crossing over.
Assim, a variabilidade combinativa é a principal unidade funcional que garante a singularidade do aparato genético de cada indivíduo separadamente.
Mutacional
A variabilidade mutacional também é parte integrante dos processos hereditários. As mudanças podem assumir a forma de uma característica única útil do indivíduo em desenvolvimento, epodem ser tão insignificantes que não são detectados e são neutros em relação ao organismo.
Mas muitas vezes as mutações são negativas e se manifestam na forma de quaisquer desvios, distúrbios no funcionamento normal do corpo, doenças. O perigo das mudanças negativas reside no fato de que, uma vez fixadas no genótipo, elas podem ser herdadas.
Além disso, as mutações vêm em diferentes localizações. Com base nisso, eles são divididos em somáticos e generativos. Afetam diferentes níveis do aparelho genético, que os classifica como cromossômico, gênico ou genômico.
Exemplos
Exemplos de variabilidade hereditária são muito diversos e frequentemente encontrados na vida cotidiana. Uma das manifestações mais elementares desse tipo de variabilidade é que a criança pode ser muito parecida com os pais em alguns aspectos. Por exemplo, para herdar o cabelo escuro da mãe e os traços faciais do pai. Este é um exemplo de variabilidade combinativa. Mas vale considerar que mesmo com forte semelhança, a prole não será uma cópia exata dos pais, tanto em termos fenotípicos quanto, principalmente, genotípicos.
Outro exemplo de variabilidade hereditária é o fenômeno dos seis dedos, que é o resultado de uma mutação imprevista. Ou uma doença tão desagradável como a fenilcetonúria, que se manifesta na forma de uma violação do metabolismo de aminoácidos.
Série Homológica
Um dos cientistas queativamente engajado no estudo de um fenômeno como a variabilidade hereditária, foi N. I. Vavilov.
Ele considerou as chamadas séries homológicas de variabilidade hereditária, que eram alguns análogos na biologia das séries homológicas de compostos orgânicos.
Conhecendo certos padrões, é possível calcular as características de herança em espécies que possuem essas séries. Com base nisso, formou-se uma das leis básicas que interpreta os padrões de herança, que é chamada de lei das séries homólogas da variabilidade hereditária. No momento, esta lei é usada ativamente na genética.
A lei da variabilidade hereditária
Esta lei, formulada na teoria das séries homólogas, soa assim: gêneros e espécies que possuem um aparato genético semelhante diferem na série de variabilidade em certos parâmetros. Com base nisso, podemos concluir que conhecendo algumas formas dentro de uma determinada espécie, pode-se prever a presença das mesmas formas em espécies semelhantes.
N. I. Vavilov reforçou a lei das séries homológicas da variabilidade hereditária com uma certa fórmula de cálculo.
Consequências da lei
Esta lei, formulada por N. I. Vavilov, contribui amplamente para a interpretação das características da evolução dos organismos.
Então, por exemplo, com base nisso, podemos concluir que em espécies que são semelhantes em seu aparato genético e têm uma origem comum, aproximadamente os mesmos processos de mutação podem ocorrer. Além do mais,cientistas, como resultado de muitos anos de pesquisa, estabeleceram que mesmo unidades de classificação tão grandes como classes podem experimentar o chamado paralelismo baseado na presença de séries homólogas.
Também vale a pena notar que tais fenômenos são típicos não apenas para as classes mais altas de organismos vivos, mas para os mais simples.
Doenças Hereditárias
No entanto, como mencionado acima, a variabilidade hereditária nem sempre tem um efeito positivo para um determinado indivíduo e seus descendentes. Por exemplo, vários tipos de mutações ou comportamento não padronizado de genes no processo de concepção e desenvolvimento do embrião podem levar a desvios no desenvolvimento de um indivíduo de vários graus de complexidade. Considere alguns tipos de doenças genéticas.
As doenças hereditárias podem ser divididas em:
- Cromossomal. Esses desvios ocorrem como resultado de certas alterações nos cromossomos. Pode ser tanto uma mudança na quantidade quanto na própria estrutura. A síndrome de Down é considerada a doença mais comum desse grupo. As crianças que sofrem desta síndrome diferem em sua gravidade, mas com cuidados médicos e corretivos adequados, elas podem ser totalmente socializadas e independentes no futuro.
- Genomic. Mutações desse tipo, afetando todo o genoma, ocorrem com menos frequência e quase sempre levam à morte de animais e humanos em particular. Um exemplo de tal doença é a síndrome de Shereshevsky-Turner. Pessoas com esta síndrome, além de muitas outrasos sinais são caracterizados por problemas de saúde mental e características sexuais leves ou obliteradas.
- Monogênico. Essas doenças são baseadas em uma mutação em um gene específico. Pode ser dominante ou recessivo. Algumas mutações são ligadas ao sexo, outras são ligadas ao autossomo.
Variabilidade hereditária na evolução
A variabilidade é a principal e muito importante propriedade dos organismos vivos de sofrerem mudanças no processo de filogênese. Sem esse recurso que permita manter a singularidade do material genético e se adaptar às características de um determinado ambiente, os organismos de qualquer organização estariam condenados à morte.
Devido à variabilidade hereditária, existe um fator tão importante na evolução quanto a seleção natural. É justamente porque cada indivíduo é único em suas propriedades genotípicas e fenotípicas que o número é regulado na natureza, mas, ao mesmo tempo, continua sendo possível evitar o desaparecimento completo de uma ou outra unidade de classificação.
O valor da variação hereditária é inestimável para o processo evolutivo. Afinal, é essa característica mais importante de organismos de qualquer complexidade e classificação que permite que um fenômeno como a diversidade de espécies exista. A variabilidade hereditária também é de grande importância para a sobrevivência da espécie. As características em constante mudança do ambiente forçam os organismos a se adaptarem às condições existentes. Sem este ou aquele reflexo no genótipo, isso seria impossível elevou à extinção da espécie.
