Факторы эволюции. Часть 2: Наследственная изменчивость
Привет! Продолжаем говорить об эволюции и её факторах.
«Всё течёт, всё меняется»... Этот античный фразеологизм применим практически ко всему в жизни, и генотипы живых организмов не исключение. Наследственная, или генотипическая, изменчивость – один важнейших из факторов эволюции, обеспечивающих исходный материал для естественного отбора.
Наследственная изменчивость бывает двух типов:
1) комбинативная;
2) мутационная.
- Комбинативная изменчивость
В её основе лежит появление новых комбинаций генов (рекомбинаций) у потомства. Эти комбинации возникают в результате мейоза и оплодотворения, то есть комбинативная изменчивость возможна именно благодаря половому размножению.
Этот тип изменчивости базируется на следующих трёх процессах:
1) Независимое расхождение гомологичных хромосом в мейозе.
Вспоминаем третий закон Менделя о независимом наследовании. В основе его лежит именно независимое комбинирование хромосом в анафазе первого деления мейоза.
2) Кроссинговер – взаимный обмен участками гомологичных хромосом.
Этот процесс протекает в профазе первого деления мейоза. Благодаря ему возникают новые комбинации аллелей, а значит, у потомства появляются признаки, нетипичные для родительских особей.
3) Случайное сочетание гамет во время оплодотворения.
Эти три источника комбинативной изменчивости обеспечивают постоянное изменение сочетаний генов, но (!) не самих генов. Это значит, что такие изменения неустойчивы и легко распадаются при передаче последующим поколениям. Новый вид в результате одной только комбинативной изменчивости не возникнет – для этого должно произойти кое-что посерьёзнее... И это «кое-что» – мутационная изменчивость .
- Мутационная изменчивость
Связана она, как нетрудно догадаться, с появлением мутаций – устойчивых и ненаправленных изменений в геноме. Такие изменения куда более стабильны, чем те, что возникают в результате рекомбинации генов, и могут сохраняться неограниченно долго у последующих поколений.
Роль мутаций в процессе эволюции переоценить трудно. Благодаря им мы можем наблюдать большое – нет, просто невообразимо огромное! – разнообразие флоры и фауны на Земле.
Мутации характеризуются следующими признаками:
- они возникают спонтанно и резко;
- они очень стойкие, так как передаются через гаметы – половые клетки;
- носят индивидуальный характер;
- они ненаправленные, то есть могут приводить как к негативным или нейтральным, так и к полезным для организма изменениям (тут уж кому как повезёт, мутации – штука непредсказуемая).
Про виды мутаций мы рассказывали в одном из предыдущих постов, но нелишним будет повторить:
Итак, мутации бывают 3 видов:
1) Генные (точечные) – возникают в результате изменения последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК (в пределах одного гена).
Когда такое происходит, меняется последовательность иРНК (информационной РНК), что в свою очередь может повлечь за собой изменение последовательности аминокислот в цепи полипептидов. А это ведёт к синтезу нового белка и, соответственно, появлению нового признака.
(Кто вспомнит все пять типов генных мутаций и напишет их в комментариях, тот молодец и классно сдаст ЕГЭ)
Генные мутации наиболее распространены и являются, как правило, нейтральными.
2.Хромосомные мутации – это изменения в структуре хромосом. В отличие от генных мутаций (в большинстве своём вполне безобидных) хромосомные мутации часто бывают летальными или являются причиной серьёзных наследственных заболеваний.
Этот вид мутаций включает 4 типа:
- делеция – утрата (выпадение) участка хромосомы;
- транслокация – изменение положения какого-то участка хромосомы;
- инверсия – поворот участка хромосомы на 180°;
- дупликация – удвоение участка хромосомы.
3.Геномные мутации – это изменение числа хромосом. Некоторые из таких мутаций приводят к весьма плачевным для организма последствиям (например, синдром Дауна или синдром Патау).
Геномные мутации бывают двух типов:
- анеуплоидия – увеличение или уменьшение числа хромосом;
- полиплоидия – кратное увеличение гаплоидного набора хромосом (Зn, 4n и т. д.).
Полиплоидия характерна для растений и простейших и практически не встречается у животных. Кстати, полиплоидные растения часто отличаются повышенной урожайностью, устойчивостью к болезням и жизнеспособностью, а потому это свойство активно используется в селекции.
Что ж... На этом, пожалуй, мы пока остановимся. Было полезно? Жми сердечко, сохраняй пост себе и делись с друзьями!