Las preguntas sobre ecología, teoría de la evolución, biología de poblaciones y otras ciencias a menudo involucran el concepto de variabilidad (tanto definida como indefinida). Esta es la piedra angular para comprender el origen de las especies, su capacidad para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes. Estos principios son la base de la crianza moderna y la biología molecular. Intentemos averiguar qué significan estos conceptos.
Tipos de variabilidad
Estos conceptos también se denominan variabilidad hereditaria y no hereditaria. ¿Cuál es la diferencia entre variabilidad definida e indefinida? La primera ocurre en un grupo de individuos como respuesta a factores externos. Está regulado por el valor de la norma de reacción. Como ejemplo, podemos recordar la hibernación de un oso, la densidad del pelaje de un perro, la longitud de un tallo de diente de león. Si cambia las condiciones ambientales, es posible que estos signos no aparezcan. Entonces, si creas artificialmente una abundancia de comida y una temperatura cálida durante todo el año, entonces el oso no dormirá durante el invierno. Un perro que vive en el interior en invierno tendrá mucho menos subpelo que un perro de patio de cadenas. Con constante corte de césped, diente de leóncrecerá con una longitud de tallo más corta, lo que le permitirá formar un pedúnculo y evitar cortes. Por supuesto, tales rasgos no se heredan genéticamente.
La variabilidad hereditaria ocurre como mutaciones espontáneas dentro de un grupo de individuos y se hereda de generación en generación. Sin embargo, no todas las mutaciones son beneficiosas. La mayoría de ellos se vuelven inútiles o dañinos. Solo algunos cambios serán apoyados por la selección natural. Esta propiedad es la base de la evolución, ya que permite que el organismo se adapte a los cambios del medio, para adquirir cualidades que contribuyan a la supervivencia. Detengámonos en este tipo con más detalle.
Historia del estudio de la variabilidad incierta
Al mencionar los factores que influyen en el origen de las especies, no se puede dejar de mencionar al autor del libro del mismo nombre y de la teoría de la evolución, Charles Darwin. Eso sí, por el momento esta teoría ha sido finalizada y se denomina sintética. Sin embargo, la descripción de los conceptos básicos y el principio se mantuvo sin cambios.
Según Darwin, la variabilidad indeterminada – es "características menores infinitamente variadas que distinguen a los individuos de la misma especie y que no pueden explicarse por la herencia de uno de sus padres o de más ancestros lejanos". También habló sobre la influencia directa e indirecta de las condiciones de existencia en la formación de un organismo vivo, sobre la correlación de signos. Al mismo tiempo, el concepto de gen aún no existía y los motivos de la aparición de datos.características no estaban claras para este científico. Ahora se sabe que la herencia es de naturaleza genética y que las mutaciones ocurren en el ADN todo el tiempo.
¿Cómo funciona este mecanismo?
La replicación del ADN recibe errores constantemente. Normalmente, deben ser eliminados por el sistema inmunológico o el sistema de apoptosis celular (muerte programada). En caso de falla de estos sistemas, esta célula puede sobrevivir y crear copias de sí misma. Si el organismo es unicelular o los cambios han afectado a las células sexuales, este defecto se heredará y se transmitirá a otras generaciones. Esto crea diversidad en la población y garantiza la supervivencia de la especie y la evolución en general.
Tipos de mutaciones
- Gen. Afecta la estructura del ADN a nivel de nucleótidos. Se expresan en la pérdida, reemplazo de cualquier nucleótido (enfermedades humanas como la fenilcetonuria, la anemia de células falciformes pueden citarse como ejemplo).
- Generativo. Afecta a los genes de las células germinales. Heredado de generación en generación.
- Somática. Mutaciones de células no sexuales. No se heredan en los animales, pero se heredan en las plantas cuando se propagan por un método vegetativo (en cultivo celular in vitro).
- Genómica. Asociado con un cambio en el número de cromosomas en el núcleo. Pueden manifestarse como un aumento de uno o más cromosomas (en humanos, la enfermedad de Down se asocia con un cromosoma extra) y como una multiplicación de su número (las plantas poliploides son un indicativo: la mayoría de las variedades modernas de trigo son octoploides, es decir, tienen ocho juegos de cromosomas).
- Cromosómico.
Significado
- La especie no siempre vive en las mismas condiciones. En caso de un cambio en las condiciones de vida, a veces abrupto, por ejemplo, debido a un desastre natural, reasentamiento en otro continente, etc., toda la población puede estar sujeta a extinción. Pero algunos organismos pueden tener mutaciones que hasta ahora eran inútiles, pero que ahora son necesarias para sobrevivir. Esto significa que solo estos individuos sobrevivirán y darán descendencia con estos rasgos. Un ejemplo sería la batalla constante entre bacterias y antibióticos. Los agentes antibacterianos desarrollados son bastante efectivos durante cierto tiempo, hasta que se multiplica la descendencia de microorganismos con genes de resistencia a este tipo de medicación. Esto obliga a la industria farmacéutica a crear nuevos productos y, sin saberlo, estimular a las bacterias para que sigan evolucionando.
- Valor en selección. Fue este tipo de variación lo que Charles Darwin consideró la base de la selección artificial. Las mutaciones que aparecen inicialmente, independientemente de los factores ambientales, pueden ser valiosas para los humanos. Entonces, por ejemplo, las frutas de tomate de frutos grandes no son útiles para la planta en sí: las ramas no resistirán su peso sin puntales y ligas. Pero la selección sobre esta base nos permitió obtener variedades más productivas.
Definición: qué es la variabilidad indeterminada en biología
Resumiendo lo anterior, resumimos lo que significa este concepto en ciencia. La variabilidad indefinida en biología es un concepto sinónimo demutaciones Es de naturaleza hereditaria (a diferencia de una definida), mientras que los cambios menores en el genoma en la primera generación se acumulan y se intensifican en las siguientes. Este tipo de variabilidad también se asocia a cambios en los factores ambientales, pero no en forma de adaptaciones, sino indirectamente. Por lo tanto, ayuda a adaptarse no a un organismo específico, sino al taxón como un todo.
Ejemplos de variabilidad incierta
Anteriormente en el artículo, se discutieron ejemplos particulares de mutaciones que ayudan a adaptarse al medio ambiente. Considere varios tipos amplios de dicha variabilidad en la naturaleza:
- Coloración protectora. Ocurre en muchos animales. En el proceso de selección natural, los individuos con una coloración más discreta en el paisaje circundante son menos susceptibles al ataque de los depredadores y, por lo tanto, pueden producir más descendencia. Esta característica se fija en generaciones. Al mismo tiempo, cuando cambian las condiciones ambientales (por ejemplo, cuando una población se traslada a otro hábitat), el color que mantiene la selección puede cambiar.
- Coloreado de la señal. Como resultado de los cambios en el genoma, algunos insectos han adquirido colores brillantes que advierten a los depredadores de las glándulas venenosas. Los insectos no venenosos también se pueden colorear de esta manera para evitar que se los coman. Este fenómeno se llama mimetismo.
- Forma del cuerpo. La influencia indirecta del entorno apoya a las personas cuya forma corporal se adapta mejor a él. Entonces, la forma en forma de torpedo, que ayuda a nadar, es característica de los organismos acuáticos. Es similar en delfines, focas, pingüinos, peces, escarabajos nadadores. Naturalmente, esta forma en estos animales se desarrolló de forma independiente. Es solo que en el proceso de evolución, aquellos individuos que estaban mejor adaptados para nadar sobrevivieron y dieron a luz.
- Mecanismos de protección. Por ejemplo, las agujas de un erizo, un puercoespín, una línea de cabello modificada. Los individuos que, debido a una mutación espontánea, recibieron cerdas más densas, que pueden causar molestias a un depredador, obtuvieron una ventaja en la reproducción. En las siguientes generaciones, aparentemente, la selección apoyó la nitidez del pelaje, esta característica se intensificó.
Resumiendo
Este tipo de variabilidad no garantiza la supervivencia del organismo, pero asegura la supervivencia de la especie en condiciones ambientales en constante cambio. La variabilidad indefinida es necesaria para los humanos como herramienta de reproducción. Contribuye al origen natural y artificial de nuevos taxones. Por eso la variabilidad incierta es la base de la evolución.
