Variatiivsus bioloogias on individuaalsete erinevuste esinemine sama liigi isendite vahel. Muutuse tõttu muutub populatsioon heterogeenseks ja liigil on parem võimalus kohaneda muutuvate keskkonnatingimustega.
Teaduses nagu bioloogia käivad pärilikkus ja varieeruvus käsikäes. Muutuvust on kahte tüüpi:
- Mittepärilik (modifikatsioon, fenotüübiline).
- Pärilik (mutatsiooniline, genotüüpne).
Mittepärilik varieeruvus
Modifikatsiooni varieeruvus bioloogias on üksiku elusorganismi (fenotüübi) võime kohaneda oma genotüübi piires keskkonnateguritega. Tänu sellele omadusele kohanevad inimesed kliimamuutustega ja muude elutingimustega. Fenotüübiline varieeruvus on igas organismis toimuvate kohanemisprotsesside aluseks. Niisiis, aretatud loomade puhul suureneb kinnipidamistingimuste paranemisega tootlikkus: piimatoodang, munatoodang jne. Ja mägistesse piirkondadesse toodud loomad kasvavad lühikeseks ja hea tervisega.arenenud aluskarv. Muutused keskkonnategurites ja põhjustavad varieeruvust. Näiteid sellest protsessist leiab ka igapäevaelus: inimese nahk muutub ultraviolettkiirte mõjul tumedaks, füüsilise pingutuse tulemusena arenevad lihased, varjulises kohas ja valguse käes kasvanud taimed on erineva lehekujuga ning jänesed vahetavad karva. värvi talvel ja suvel.
Mittepärilikule varieeruvusele on iseloomulikud järgmised omadused:
- muudatuste grupilaad;
- ei ole päritud järglaste poolt;
- tunnuse muutmine genotüübi piires;
- Muutuse astme ja välisteguri mõju intensiivsuse suhe.
Pärilik varieeruvus
Pärilik või genotüübiline varieeruvus bioloogias on protsess, mille käigus muutub organismi genoom. Tänu temale omandab isend tunnused, mis olid tema liigi jaoks varem ebatavalised. Darwini järgi on genotüübiline varieeruvus evolutsiooni peamine mootor. On olemas järgmist tüüpi pärilik varieeruvus:
- mutatsiooniline;
- kombinatiivne.
Kombinatiivne varieeruvus tuleneb geenide vahetusest sugulisel paljunemisel. Samal ajal kombineeritakse vanemate tunnuseid mitmel põlvkonnal erineval viisil, suurendades populatsiooni organismide mitmekesisust. Kombinatiivne varieeruvus järgib Mendeli pärimise reegleid.
Sellise varieeruvuse näiteks on inbreeding ja outbreeding (lähedaselt seotud jasugulusaretus). Kui üksiktootja tunnused tahavad loomatõus kinnistuda, siis kasutatakse sugulusaretust. Seega muutuvad järglased ühtlasemaks ja tugevdavad liini asutaja omadusi. Inbreeding viib retsessiivsete geenide avaldumiseni ja võib viia liini degeneratsioonini. Järglaste elujõulisuse suurendamiseks kasutatakse outbreedingut – mitteseotud ristamist. Samal ajal suureneb järglaste heterosügootsus ja populatsioonisisene mitmekesisus ning selle tulemusena suureneb isendite vastupanuvõime keskkonnategurite kahjulikele mõjudele.
Mutatsioonid jagunevad omakorda:
- genomic;
- kromosomaalne;
- geneetiline;
- tsütoplasmaatiline.
Sugurakke mõjutavad muutused on päritavad. Mutatsioonid somaatilistes rakkudes võivad kanduda järglastele, kui isend paljuneb vegetatiivselt (taimed, seened). Mutatsioonid võivad olla kasulikud, neutraalsed või kahjulikud.
Genoomilised mutatsioonid
Bioloogia varieeruvus genoomsete mutatsioonide kaudu võib olla kahte tüüpi:
- Polüploidsus – mutatsioon on taimedes tavaline. Selle põhjuseks on kromosoomide koguarvu mitmekordne suurenemine tuumas, moodustub nende lahknemise protsessis raku poolustele jagunemise ajal. Põllumajanduses kasutatakse laialdaselt polüploidseid hübriide – taimekasvatuses on rohkem kui 500 polüploidi (sibul, tatar, suhkrupeet, redis, piparmünt, viinamarjad jt).
- Aneuploidsus –kromosoomide arvu suurenemine või vähenemine üksikutes paarides. Seda tüüpi mutatsiooni iseloomustab indiviidi madal elujõulisus. Lai alt levinud mutatsioon inimestel – üks lisakromosoom 21. paaril põhjustab Downi sündroomi.
Kromosomaalsed mutatsioonid
Bioloogia varieeruvus kromosomaalsete mutatsioonide kaudu ilmneb siis, kui kromosoomide endi struktuur muutub: lõpuosa kadumine, geenikomplekti kordumine, üksiku fragmendi pöörlemine, kromosoomi segmendi ülekandumine teise kohta või teine kromosoom. Sellised mutatsioonid tekivad sageli kiirguse ja keskkonna keemilise saastamise mõjul.
Geenimutatsioonid
Märkimisväärne osa neist mutatsioonidest ei ilmne väliselt, kuna tegemist on retsessiivse tunnusega. Geenimutatsioonid on põhjustatud nukleotiidide – üksikute geenide – järjestuse muutumisest ja need põhjustavad uute omadustega valgumolekulide ilmumist.
Geenimutatsioonid inimestel põhjustavad mõnede pärilike haiguste ilminguid – sirprakuline aneemia, hemofiilia.
Tsütoplasmaatilised mutatsioonid
Tsütoplasma mutatsioonid on seotud muutustega DNA molekule sisaldava raku tsütoplasma struktuurides. Need on mitokondrid ja plastiidid. Sellised mutatsioonid edastatakse emaliini kaudu, kuna tsügoot saab kogu tsütoplasma ema munarakust. Bioloogia varieeruvust põhjustanud tsütoplasmaatilise mutatsiooni näiteks on taimede tihkesus, mis on põhjustatud muutustestkloroplastides.
Kõigil mutatsioonidel on järgmised omadused:
- Need ilmuvad ootamatult.
- Antud.
- Neil pole suunda. Mutatsioonid võivad läbida nii ebaolulise ala kui ka elutähtsa tunnuse.
- Esineb üksikisikutel, st üksikisikutel.
- Oma manifestatsioonis võivad mutatsioonid olla retsessiivsed või domineerivad.
- Sama mutatsiooni võib korrata.
Iga mutatsiooni põhjustavad teatud põhjused. Enamikul juhtudel ei saa seda täpselt määrata. Katsetingimustes kasutatakse mutatsioonide saamiseks väliskeskkonna suunatud tegurit – kiirgust jms.
