Genetische Variation: Typen und Bedeutung genetischer Variationen

Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über die genetische Variation zu erfahren: Typen und Bedeutung genetischer Variationen!

Variationen sind morphologische, physiologische, zytologische und verhaltensmäßige Unterschiede zwischen den Individuen derselben Art und den Nachkommen derselben Eltern. Sie sind in allen Charakteren und in jeder erdenklichen Richtung zu finden. Daher sind keine zwei Personen ähnlich.

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Variationen treten sogar in den Klonen und monozygoten Zwillingen auf. Sie werden hier durch Mutationen erworben oder verursacht. Die ermittelten Abweichungen sind in der Regel auf Umwelteinflüsse zurückzuführen. Sie werden nicht vererbt. Mutationen sind plötzliche oder diskontinuierliche vererbbare Variationen, die aufgrund von Fehlern bei der DNA-Replikation entstehen.

Sexuell reproduzierende Organismen weisen zahlreiche genetische Variationen auf. Die Variationen werden geringer, wenn intensive Inzucht stattfindet (Paarung eng verwandter Organismen wie Mitglieder derselben Familie, Cousins ​​usw.). Die Tatsache war unseren Vorfahren schon 8000-10000 v. Chr. Bekannt. Sie wussten, dass sexuelle Fortpflanzung Variationen hervorruft. Unsere Vorfahren nutzten die Variationen von Wildpflanzen und Tieren aus, um Pflanzen und Tiere für die Domestizierung selektiv zu züchten, z. B. Sahiwal-Rasse von Wildrindern.

Durch fortgesetzte selektive Züchtung und künstliche Selektion haben Menschen vor der Entdeckung der Vererbungsprinzipien Hunderttausende von Rassen und Sorten gezüchtet. Es zeigt deutlich, dass unsere Vorfahren gute Kenntnisse über Vererbung und Variationen hatten. Sie hatten jedoch keine Ahnung von der wissenschaftlichen Grundlage dieser Phänomene.

Arten von Variationen:

Variationen werden unterschiedlich klassifiziert nach:

(i) betroffenes Merkmal:

Morphologisch, physiologisch, zytologisch und verhaltensorientiert.

(ii) Auswirkungen:

Nützlich, schädlich und neutral oder gleichgültig.

(iii) Teile:

Meristic (Anzahl der Teile und ihre geometrischen Beziehungen) und inhaltlich (Aussehen),

(iv) Grad:

Kontinuierlich und diskontinuierlich

(v) betroffene Zellen:

Somatisch und keimig,

(vi) Phänotypie (beobachtbar) und Genotypie (konstitutionell).

I. Somatische oder somatogene Variationen

Es sind Variationen, die die Körper- oder Körperzellen der Organismen beeinflussen. Sie werden auch als Modifikationen oder erworbene Charaktere bezeichnet, da sie von einem Individuum im Laufe seines Lebens erworben werden. Lamarck (1801, 1809) stützte seine Evolutionstheorie auf die Vererbung erworbener Charaktere. Wie von Weismann (1892) bewiesen, sterben somatische Variationen jedoch im Allgemeinen mit dem Tod des Individuums und sind daher nicht vererbbar. Sie werden durch drei Faktoren verursacht - Umwelt, Gebrauch und Nichtgebrauch von Organen und bewusste Bemühungen.

(a) Umweltfaktoren:

Die Umweltfaktoren sind Medium, Licht, Temperatur, Ernährung, Wind, Wasserversorgung usw. Die Umweltfaktoren bewirken eine Veränderung des Phänotyps des Individuums. Unterschiedliche Veränderungen des Phänotyps als Reaktion auf verschiedene Umweltfaktoren werden als Phänotypplastizität bezeichnet. Ein spezifischer Phänotyp, der als Reaktion auf einen bestimmten ökologischen Zustand entwickelt wurde, wird als Ökophenotyp bezeichnet.

Es gibt nur geringfügige Modifikationen bei Tieren, aber bei Pflanzen sind die Modifikationen viel auffälliger. Dies ist auf die Umwelteinwirkung auf die Meristeme verschiedener Teile zurückzuführen. Eine geringfügige Änderung der meristematischen Aktivität kann dauerhafte Auswirkungen auf die Pflanze haben. Die Umgebung kann auch die Blütezeit verändern und nicht vererbbare Veränderungen in den Blütenteilen bewirken. Einige der wichtigsten Umweltfaktoren sind:

1. Medium:

Einige Amphibienpflanzen zeigen heterophylly mit sezierten Blättern im Wasser und ganzen Blättern im Freien, z. B. Ranunculus aquatilis. Stockard platzierte Eier von Fisch Fundulus in Meerwasser, das Magnesiumchlorid enthielt. Die Jungen, die in einem solchen Medium aufwuchsen, besaßen ein mittleres Auge anstelle der beiden üblichen seitlichen Augen. Hydrangea trägt blaue Blüten im sauren Boden und rosa Blüten im alkalischen Boden.

2. Licht:

In Abwesenheit von Licht bleiben die Pflanzen ätzend. Schatten produziert langgestreckte Intemoden und dünnere und breitere Blätter. Es erhöht die Weichheit vieler Gemüse. Im Gegensatz dazu hilft starkes Licht bei der Herstellung von mehr mechanischem Gewebe und kleineren und dickeren Blättern. Das Palisadenparenchym wird bei starkem Licht vielschichtig, bleibt aber bei mäßigen Lichtintensitäten (z. B. Peach) einschichtig.

Die Wirkung von Licht wurde auch von Cunningham in Plattfisch Solea beobachtet. Der Fisch liegt gewöhnlich auf der linken Seite. Es entwickelt Pigmentierung und Augen auf der rechten Seite, der Lichteinfall. Wenn die linke Seite bei jungen Fischen dem Licht ausgesetzt ist, entwickeln sich auf dieser Seite sowohl Augen als auch Pigmentierung.

3. Temperatur:

Die Temperatur beeinflusst direkt die Stoffwechselaktivität der Organismen und die Transpirationsgeschwindigkeit in Pflanzen. Pflanzen, die in heißen Gegenden wachsen, zeigen einen Nanismus der Luftteile und ein stärkeres Wachstum des Wurzelsystems. Starkes Sonnenlicht und hohe Temperaturen sorgen für Sonnenbräunung der menschlichen Haut, da mehr Melanin zum Schutz vor übermäßiger Isolation und ultravioletten Strahlungen produziert wird.

4. Ernährung:

Der mit optimaler Ernährung versorgte Mensch wächst am besten, während der unterernährte ein verkümmertes Wachstum zeigt. Die Abundanz oder der Mangel eines Mineralsalzes führt zu verschiedenen Arten von Deformitäten in Pflanzen. Eine Larve von Honigbienen, die mit Gelee Royale gefüttert wird, wächst zu einer Königin, während sich die mit Bienenbrot gefütterte Larve zu einem Arbeiter entwickelt.

5. Wasser:

Pflanzen, die in wasserarmen Böden oder in Gebieten mit wenig Niederschlag wachsen, weisen Modifikationen auf, um die Transpiration zu reduzieren und Wasser zu halten, z. B. Sukkulenz, Stacheln, reduzierte Blätter, dicke Beläge, versunkene Stomata usw. In feuchten und feuchten Gebieten wachsende Pflanzen produzieren üppige Pflanzen Wachstum.

(b) Gebrauch und Nichtgebrauch von Organen:

Dies wird meistens bei höheren Tieren beobachtet. Das Organ, das ständig verwendet wird, entwickelt sich mehr, während das weniger verwendete Organ wenig entwickelt. Ein Wrestler oder ein Spieler, der täglich trainiert, entwickelt einen stärkeren und muskulöseren Körper als ein anderer Mann, der keine Übungen macht. Ein im Zoo gehaltener Löwe, Tiger oder Bär ist schwächer als der im Dschungel lebende.

(c) bewusste Bemühungen:

Veränderungen aufgrund bewusster Anstrengungen werden nur bei Tieren beobachtet, die über Intelligenz verfügen. Ausbildung, Training einiger Haustiere, schlanke Körper, langweilige Ohrmuschel, langer Hals, kleine Füße, Verstümmelungen bei Haustieren, Bonsai usw. sind einige Beispiele bewusster Bemühungen.

II. Germinale oder blastogene Variationen:

Sie werden in den Keimzellen eines Organismus produziert und sind vererbbar. Sie können bereits bei Vorfahren vorhanden sein oder sich plötzlich bilden. Dementsprechend gibt es für die Keimvariationen zwei Arten, kontinuierlich und diskontinuierlich.

1. Kontinuierliche Variationen:

Sie werden auch als fluktuierende Variationen bezeichnet, da sie auf beiden Seiten (sowohl Plus als auch Minus) eines Durchschnitts oder Durchschnitts für die Art schwanken. Kontinuierliche Variationen sind typisch für quantitative Merkmale. Sie zeigen Unterschiede zum Durchschnitt, die durch kleine Zwischenformen mit ihm verbunden sind.

Bei grafischer Darstellung wird der Mittelwert oder der Normalwert für die maximale Anzahl von Individuen gefunden. Die Anzahl der Individuen wird mit zunehmender Fluktuation abnehmen. Die Grafik scheint glockenförmig zu sein (Abb. 5.39). Kontinuierliche Variationen sind bereits in verschiedenen Organismen oder Rassen einer Art vorhanden.

Sie werden produziert von:

(i) Zufällige Trennung oder Trennung von Chromosomen zum Zeitpunkt der Gameten- oder Sporenbildung.

(ii) Überkreuzung oder Austausch von Segmenten zwischen homologen Chromosomen während der Meiose.

(iii) zufällige Kombination von Chromosomen während der Befruchtung. Daher sind diese Variationen auch unter dem Namen der Rekombination bekannt.

Sie machen einen Organismus besser geeignet, um in einer bestimmten Umgebung nach Existenz zu suchen. Sie ermöglichen es dem Menschen auch, die Rassen wichtiger Pflanzen und Tiere zu verbessern. Sie sind jedoch nicht in der Lage, eine neue Art zu bilden, obwohl Darwin (1859) seine Evolutionstheorie der natürlichen Auslese auf kontinuierliche Variationen stützte. Es gibt zwei Arten von fortlaufenden Annahmen:

(a) Stoff:

Sie beeinflussen das Aussehen, einschließlich der Form, Größe, des Gewichts und der Farbe eines Teils oder des gesamten Organismus, z. B. Höhe, Form der Nase, Hautfarbe, Augenfarbe, Haar, Länge der Finger oder Zehen, Milchmenge, Eier usw. .

(b) Meristic:

Sie beeinflussen die Anzahl der Teile, z. B. multiple Allele in Blutgruppen, Anzahl der Körner in einer Ähre, Anzahl der Epicalyx-Segmente in Althaea, Tentakel in Hydra oder Segmente im Regenwurm usw.

2. Diskontinuierliche Variationen:

Sie werden auch als Sport, Saltationen oder Mutationen bezeichnet. Sie sind plötzliche unvorhersehbare vererbbare Abweichungen vom Normalen ohne Zwischenstufe. Der Organismus, in dem eine Mutation auftritt, wird Mutante genannt. Diskontinuierliche Variationen bilden die Grundlage der von de Vries (1902) vorgeschlagenen Mutationstheorie der Evolution.

Diskontinuierliche Variationen oder Mutationen werden verursacht durch (a) Chromosomenaberrationen wie Deletion, Duplikation, Inversion und Translokation, (b) Änderung der Chromosomenzahl durch Aneuploidie und Polyploidie, (c) Änderung der Genstruktur und Expression aufgrund von Addition, Deletion oder Änderung der Nukleotide.

Es gibt zwei Arten von diskontinuierlichen Variationen: (a) Substantiv. Sie beeinflussen die Form, Größe und Farbe, z. B. kurzbeinige Ancon Sheep, Hornless oder Polled Rinder, Hairless Cats, Piebald Patching beim Menschen, Brachydaktylie, Syndaktylie usw. (b) Meristic. Sie beeinflussen die Anzahl der Teile, z. B. Polydaktylie (sechs oder mehr Ziffern) beim Menschen.

Bedeutung von Variationen:

1. Variationen machen manche Individuen im Kampf ums Dasein besser geeignet.

2. Sie helfen den Individuen, sich an die sich verändernde Umgebung anzupassen.

3. Diskontinuierliche Variationen oder Mutationen führen zu neuen Merkmalen in den Organismen.

4. Durch Variationen können Züchter Nutzpflanzen und Nutztierrassen verbessern, um die Widerstandsfähigkeit, den Ertrag, das Wachstum und den Ertrag zu steigern.

5. Sie bilden den Rohstoff für die Evolution.

6. Variationen geben jedem Organismus eine eigene Individualität.

7. Arten bleiben aufgrund von Variationen nicht statisch. Stattdessen verändern sie sich langsam und bilden mit der Zeit neue Arten.

8. Voradaptionen, die durch neutrale Schwankungen hervorgerufen werden, sind äußerst nützlich für das Überleben gegen plötzliche Veränderungen der Umgebung, z. B. gegen Resistenzen gegen ein neues Pestizid oder Antibiotikum.

9. Orthogenetische (gerichtete oder bestimmte) Variationen sind an der Bildung neuer Arten beteiligt.