التباين الوراثي: أنواع وأهمية التغيرات الجينية
اقرأ هذه المقالة للتعرف على الاختلافات الوراثية: أنواع وأهمية الاختلافات الجينية!
الاختلافات هي الاختلافات المورفولوجية والفسيولوجية والخلوية والسلوكية بين الأفراد من نفس النوع ونسل الوالدين نفسه. تم العثور عليها في جميع الشخصيات وفي كل اتجاه يمكن تصوره. لذلك ، لا يوجد فردان متشابهان.
Image Courtesy: homes.cs.washington.edu/~suinlee/figures/systems-genetics2.JPG
تظهر الاختلافات حتى في الحيوانات المستنسخة والتوائم أحادية الزيجوت. هنا ، يتم الحصول عليها أو تسببها طفرات. عادة ما تكون الاختلافات المكتسبة بسبب تأثير البيئة. هم ليسوا موروثين. الطفرات هي تغيرات وراثية مفاجئة أو غير متقطعة تنتج بسبب أخطاء في تكرار الحمض النووي.
للكائنات الحية المولدة جنسياً اختلافات جينية وفيرة. تصبح الاختلافات أقل إذا كان هناك زواج مكثف (تزاوج كائنات حية وثيقة الصلة مثل أفراد العائلة نفسها ، أبناء العم ، إلخ). كانت الحقيقة معروفة لأسلافنا في وقت مبكر من 8000- 10000 قبل الميلاد. كانوا يعرفون أن التكاثر الجنسي يجلب الاختلافات. استغل أسلافنا الاختلافات الموجودة في النباتات والحيوانات البرية لانتاج النباتات والحيوانات بشكل انتقائي للتدجين ، على سبيل المثال ، ساليال سلالة من البقرة البرية.
من خلال التربية الانتقائية المستمرة والانتقاء الاصطناعي ، قام البشر بجمع مئات وآلاف السلالات والأنواع قبل اكتشاف مبادئ الميراث. يشير بوضوح إلى أن أسلافنا لديهم معرفة جيدة بالميراث والتغيرات. ومع ذلك ، لم يكن لديهم أي إشارة إلى الأساس العلمي لهذه الظواهر.
أنواع الاختلافات:
تصنف الأشكال المختلفة وفقًا لما يلي:
(1) السمات المتأثرة:
المورفولوجية والفسيولوجية والخلوية والسلوكية.
(2) التأثير:
مفيدة ، ضارة ومحايدة أو غير مبال.
(3) الأجزاء:
Meristic (عدد الأجزاء وعلاقاتها الهندسية) والموضوعية (المظهر) ،
(رابعا) الدرجة:
مستمر وغير متصل ،
(5) الخلايا المتأثرة:
الجسدية والنباتية ،
(السادس) الظواهر (يمكن ملاحظتها) و genotypic (الدستورية).
I. التغيرات الجسدية أو الجسدية:
هم الاختلافات التي تؤثر على الخلايا الجسدية أو الجسم من الكائنات الحية. وتسمى أيضًا بالتعديلات أو الأحرف المكتسبة لأن شخصًا ما يحصل عليها خلال فترة حياته. أسس لامارك (1801 ، 1809) نظريته في التطور على ميراث الشخصيات المكتسبة. ومع ذلك ، وكما أثبت Weismann (1892) ، فإن الاختلافات الجسدية تموت عمومًا مع موت الفرد وبالتالي فهي غير قابلة للوراثة. وهي ناجمة عن ثلاثة عوامل - البيئة ، استخدام الأعضاء وإزالتها وجهودهم الواعية.
(أ) العوامل البيئية:
العوامل البيئية متوسطة ، الضوء ، درجة الحرارة ، التغذية ، الرياح ، إمدادات المياه ، إلخ. العوامل البيئية تحدث تغيرات في النمط الظاهري للفرد. وتسمى التغييرات المختلفة في النمط الظاهري استجابة لعوامل بيئية مختلفة ، اللدونة النمط الظاهري. ويطلق على النمط الظاهري المحدد الذي تم تطويره استجابة لشرط بيئي معين اسم النمط الإيكولوجي.
هناك تعديلات طفيفة فقط في الحيوانات ، لكن في النباتات تكون التعديلات أكثر وضوحًا. هذا يرجع إلى التأثير البيئي على meristems من أجزاء مختلفة. يمكن أن يكون لتغيير طفيف في النشاط meristematic تأثير دائم على المصنع. يمكن للبيئة أيضا تغيير كمية المزهرة وإحداث تغييرات غير قابلة للوراثة في الأجزاء الزهرية. بعض العوامل البيئية الأكثر أهمية هي:
1. متوسطة:
تظهر بعض النباتات البرمائية غير متجانسة مع أوراق تشريح داخل الماء وأوراق كاملة في الخارج ، على سبيل المثال ، حوذان aquatilis. وضعت Stockard بيض السمك Fundulus في مياه البحر التي تحتوي على كلوريد المغنيسيوم. الصغار الذين يربون في مثل هذه الوسيطة يمتلكون عين وسيطة واحدة بدلا من العينين الجانبيتين المعتادتين. تحمل الكوبية الزهور الزرقاء في التربة الحمضية والزهور الوردية في التربة القلوية.
2. الضوء:
في حالة عدم وجود ضوء ، تبقى النباتات مُتحورة. ينتج الظل إمتدادات طويلة وأوراق رقيقة وأوسع. يزيد من نعومة العديد من الخضار. الضوء القوي ، على العكس ، يساعد في إنتاج المزيد من الأنسجة الميكانيكية والأوراق الأصغر والأسمك. تتحول حشرة Palisade إلى طبقات متعددة تحت ضوء قوي ولكنها تبقى في طبقة واحدة تحت الشدات المعتدلة من الضوء (على سبيل المثال ، الخوخ).
وقد لوحظ تأثير الضوء أيضا من قبل Cunningham في الأسماك المسطحة Solea. عادة ما تقع السمكة على الجانب الأيسر. يتطور تصبغ وعيون على الجانب الأيمن ، والجانب يتعرض للضوء. إذا تعرض الجانب الأيسر للضوء في الأسماك الصغيرة ، فإن كلتا العينين والتصبغ يتطوران على هذا الجانب.
3. درجة الحرارة:
تؤثر درجة الحرارة بشكل مباشر على النشاط الاستقلابي للكائنات الحية ومعدل النتح في النباتات. تظهر النباتات التي تنمو في المنطقة الساخنة نانوية الأجزاء الهوائية ونمو أكبر في نظام الجذر. إن أشعة الشمس القوية ودرجات الحرارة المرتفعة يؤديان إلى دباغة أشعة الشمس للبشرة البشرية عن طريق إنتاج المزيد من الميلانين للحماية من العزل الزائد والإشعاع فوق البنفسجي.
4. التغذية:
فالأفراد الذين يحصلون على التغذية المثلى ينمو بشكل أفضل بينما يظهر الشخص الذي يعاني من نقص التغذية نموًا متوقفا. تنتج وفرة أو ملح من المعادن أنواع مختلفة من التشوهات في النباتات. يرقة من عسل النحل يتغذى على غذاء ملكات النحل وينمو في الملكة بينما يتغذى واحد على الخبز النحل يتحول إلى عامل.
5. الماء:
تظهر النباتات التي تنمو في تربة ناقصة في الماء أو في مناطق قليلة الأمطار ، من أجل الحد من النتح والاحتفاظ بالماء ، على سبيل المثال ، النضارة ، والأشواك ، والأوراق المنخفضة ، والطلاء السميك ، والغيوم الغائرة ، وما إلى ذلك. وينتج النمو في المنطقة الرطبة والرطبة نمو.
(ب) استخدام وإبطال الأعضاء:
هذا هو ملاحظة معظمها في الحيوانات الأعلى. يتطور العضو الذي يتم استخدامه بشكل مستمر أكثر بينما يتطور العضو الأقل استخدامًا قليلًا. يقوم المصارع أو اللاعب الذي يقوم بتمرينات يومية بتطوير جسم أقوى وأقوى من الرجل الآخر الذي لا يقوم بأي تمرين. أسد أو نمر أو دب في حديقة حيوان أضعف من الشخص الذي يعيش في الغابة.
(ج) الجهود الواعية:
لوحظت تعديلات بسبب جهود واعية فقط في تلك الحيوانات التي لديها ذكاء. إن تلقي التعليم ، وتدريب بعض الحيوانات الأليفة ، والهيئات الرقيقة ، ومملة الصيوان ، والرقبة الطويلة ، والقدم الصغيرة ، والتشوهات في الحيوانات الأليفة ، والبونساي ، وما إلى ذلك هي بعض الأمثلة على الجهود الواعية.
II. التغيرات الجينية أو البلاستوجينية:
يتم إنتاجها في الخلايا الجرثومية في كائن حي وهي قابلة للوراثة. قد تكون موجودة بالفعل في الأجداد أو قد تتشكل فجأة. تبعاً لذلك ، فإن الاختلافات الجينية هي من نوعين ، مستمر وغير متصل.
1. الاختلافات المستمرة:
وتسمى أيضًا بالتغيرات المتقلبة لأنها تتقلب على أي من الجانبين (زائد أو ناقص) لمتوسط أو متوسط للأنواع. تعتبر الاختلافات المستمرة نموذجية للخصائص الكمية. وتظهر اختلافات عن المتوسط المرتبط به من خلال أشكال وسيطة صغيرة.
إذا تم رسمها كرسمة بيانية ، فسيتم العثور على الخاصية المتوسطة أو العادية التي يمتلكها العدد الأقصى من الأفراد. سوف ينخفض عدد الأفراد مع زيادة درجة التقلب. سيبدو الرسم البياني على شكل جرس (شكل 5.39). توجد اختلافات مستمرة بالفعل في كائنات أو أجناس مختلفة من الأنواع.
يتم إنتاجها من قبل:
(ط) فرصة فصل أو فصل الكروموسومات في وقت تكوين الأمشاج أو بوغ.
(2) عبور أو تبادل الأجزاء بين الكروموسومات المتماثلة أثناء الانقسام الاختزالي.
(3) مزيج من فرصة الكروموسومات أثناء الإخصاب. لذلك ، فإن هذه الاختلافات معروفة أيضًا باسم recombination.
إنهم يجعلون الكائنات الحية أكثر ملاءمة للنضال من أجل الوجود في بيئة معينة. كما أنها تمكن البشر من تحسين أجناس النباتات والحيوانات المهمة. ومع ذلك ، فهي غير قادرة على تشكيل نوع جديد على الرغم من داروين (1859) على أساس نظرية التطور في الانتقاء الطبيعي على الاختلافات المستمرة. الانقسامات المستمرة هي من نوعين:
(أ) الموضوع:
أنها تؤثر على المظهر بما في ذلك الشكل والحجم والوزن واللون من جزء أو كامل من الكائن الحي ، على سبيل المثال ، الطول ، شكل الأنف ، لون البشرة ، لون العيون ، الشعر ، طول الأصابع أو أصابع القدم ، العائد من الحليب والبيض ، إلخ .
(ب) الزامية:
أنها تؤثر على عدد من الأجزاء ، على سبيل المثال ، الأليلات متعددة في مجموعات الدم ، وعدد من الحبوب في أذن من القمح ، وعدد من قطاعات epicalyx في Althaea ، مخالب في هيدرا أو قطاعات في ديدان الأرض ، الخ
2. اختلافات غير مستمرة:
وتسمى أيضا بالرياضة أو الملح أو الطفرات. فهي مفاجآت وراثية مفاجئة لا يمكن التنبؤ بها من الطبيعي دون أي مرحلة وسيطة. يدعى الكائن الحي الذي تحدث فيه طفرة ما باسم الطفرة. تشكل الاختلافات المتقطعة أساس نظرية التطور التي اقترحها دي فريس (1902).
تحدث الاختلافات أو الطفرات المتقطعة بسبب (أ) انحرافات الكروموسومات مثل الحذف والازدواجية والانقلاب والنقل ، (ب) التغير في عدد الكروموسومات عن طريق اختلال الصيغة الصبغية وتعدد الصبغيات ، (ج) التغير في بنية الجينات والتعبير بسبب الإضافة أو الحذف أو التغيير في النيوكليوتيدات.
الاختلافات المتقطعة هي من نوعين: (أ) مضمون. أنها تؤثر على الشكل والحجم واللون ، على سبيل المثال ، الخراف قصيرة Ancon خنزير ، الأبقار غير مقعرة أو استطلاع ، والقطط بدون شعر ، وتصحيح Piebald في رجل ، brachydactyly ، ارتفاق الأصابع ، وما إلى ذلك (ب) Meristic. أنها تؤثر على عدد الأجزاء ، على سبيل المثال ، polydactyly (ستة أو أكثر من الأرقام) في البشر.
أهمية الاختلافات:
1. التباينات تجعل بعض الأفراد أكثر ملاءمة في النضال من أجل الوجود.
2. تساعد الأفراد على التكيف مع البيئة المتغيرة.
3. الاختلافات أو الطفرات غير المستمرة تنتج سمات جديدة في الكائنات الحية.
4. التغييرات تسمح للمربين بتحسين أجناس النباتات والحيوانات المفيدة لزيادة المقاومة ، وإنتاجية أفضل ، ونمو أسرع ومدخلات أقل.
5. تشكل المادة الخام للتطور.
6. تعطي الاختلافات لكل كائن حي شخصية مميزة.
7. بسبب الاختلافات ، لا تبقى الأنواع ثابتة. وبدلاً من ذلك ، يتم ببطء تعديل تشكيل أنواع جديدة مع مرور الوقت.
8. إن التكيفات السابقة الناجمة عن وجود اختلافات محايدة مفيدة للغاية للبقاء ضد التغيرات المفاجئة في البيئة ، على سبيل المثال ، المقاومة ضد مبيد جديد أو مضاد حيوي.
9. التغيرات الاختلافية (الاتجاهية أو المحددة) تشارك في تكوين أنواع جديدة.
