שונות בביולוגיה נקראת לא יותר מאשר תכונות של אורגניזמים לרכוש תכונות חדשות שיהיו שונות מאבותיהם, כמו גם מצבים בודדים של אורגניזמים הוריים בהשוואה לצאצאים במהלך תקופת התפתחותו של אורגניזם בודד. מגוון התכונות בין בני אותו המין נקרא גם שונות.
סוגי שונות
ניתן להבחין בין סוגי השונות הבאים:
- לא תורשתי ותורשתי. במילים אחרות, שינוי וגנטי.
- יחיד, שהוא ההבדל בין יחידים בודדים, לקבוצה. האחרון מורכב משינויים בין קבוצות שלמות של פרטים. זה יכול להיות, למשל, אוכלוסיות של בעלי חיים מאותו המין. יש להבין ששונות קבוצתית היא נגזרת של אינדיבידואל והיא גם תכונה של יצורים חיים.אורגניזמים רוכשים תכונות חדשות.
- הבחנה בין שונות לא כיוונית לכיוון.
- כמותי ואיכותי.
בשל תכונותיהם של אורגניזמים לרכוש תכונות חדשות, נוצרים מצבים חדשים ביסודו, המשמשים כתנאי מוקדם להתארגנות ולהתפתחות של הביוספרה כולה. השונות נחקרת על ידי מדע כמו גנטיקה. אבל לפני שנמשיך לניתוח השונות במונחים גנטיים, בואו נחזור על מה הם חיים ביולוגיים כתופעה להבנה מלאה יותר של התמונה.
מאפיינים של אורגניזמים חיים
חומרים מהסביבה החיצונית נכנסים לגוף, ומספקים את התהליכים החיוניים של האורגניזם הזה. הודות לתזונה, חומרים מזינים ומים נכנסים למערכת הביולוגית הזו, הנשימה מספקת חמצן. הגוף מעבד את החומרים הללו, סופג חלק מהם ומסיר חלק מהם, כלומר מתרחש תהליך ההפרשה. לפיכך, יש חילופי חומרים בין האורגניזם לסביבה. צריכת חומרים מזינים עם המזון מבטיחה גדילה והתפתחות, כל התהליכים הללו יחד נחוצים על מנת להבטיח תכונה חשובה מאוד של הגוף - יכולת ההתרבות.
כל שינוי בתנאי הסביבה גורם מיד לתגובות המתאימות של הגוף. זהו אחד האינדיקטורים המייצגים לקיומם של תכונות של אורגניזמים לרכוש תכונות חדשות. המאפיינים העיקריים של אורגניזמים חיים, כלומר תזונה, חילוף חומריםחומרים, גדילה, נשימה, הפרשה, רבייה, התפתחות, עצבנות, הם גורמים לקיומה של יחידה ביולוגית.
הצמיחה של אורגניזמים חיים
צמיחה בביולוגיה נקראת הגדלת גודלו של אורגניזם עם עלייה במסה שלו. צמחים יכולים להיות במצב של צמיחה כמעט כל חייהם. זה מלווה בגידול בגודל ובהיווצרות של איברים וגטטיביים חדשים. צמיחה כזו נקראת בלתי מוגבלת.
צמיחת החיות מלווה גם בהגדלת הגודל - כל האיברים היוצרים את גוף החיה גדלים באופן יחסי. אבל איברים חדשים לא נוצרים. התכונה של אורגניזמים לרכוש מאפיינים חדשים מאפשרת לצמיחה של בעלי חיים רבים להמשיך רק לתקופת חיים מסוימת, כלומר, להיות מוגבלת. אורגניזמים במהלך החיים לא רק גדלים, אלא גם מתפתחים, משנים את המראה שלהם, רוכשים תכונות חדשות. התפתחות היא השם שניתן לשינויים טבעיים בלתי הפיכים המתרחשים בגוף של יצורים חיים מרגע תחילתו ועד סוף החיים. איכות חדשה המופיעה בצמחים ובבעלי חיים במהלך הפיתוח היא היכולת להתרבות.
פיתוח של אורגניזמים חיים
התפתחות, שבמהלכה אורגניזם חדש מלידה דומה לחיה בוגרת, נקרא ישיר. התפתחות זו אופיינית לרוב הדגים, הציפורים והיונקים. אצל כמה בעלי חיים, ההתפתחות מתרחשת עם טרנספורמציות מדהימות. למשל, אצל פרפרים, ביצים בוקעות לזחלים - זחלים, אשר לאחר זמן מה יוצרים חרסית. עלשלב הגולם עובר תהליכי טרנספורמציה מורכבים, ומתוכו יוצא פרפר חדש. התפתחות כזו נקראת עקיפה, או התפתחות עם טרנספורמציות. התפתחות עקיפה אופיינית לפרפרים, חיפושיות, צפרדעים.
שונות בגנטיקה
גנטיקה הוא מדע חוקי התורשה והשונות. תורשה בגנטיקה נקראת הרכוש המשותף של כל האורגניזמים החיים להעביר את הסימנים ומאפייני ההתפתחות שלהם לצאצאים. בתורו, שונות היא היכולת של אורגניזמים לרכוש תכונות ותכונות חדשות השונות בין פרטים בתוך מין. קשה לדון במושגים גנטיים מבלי לדעת מהו גן. לכן, בואו נלמד שגן הוא קטע של DNA, שרצף הנוקלאוטידים שלו נושא את כל המידע המקודד הדרוש לסינתזה של RNA ופוליפפטידים. הגן הוא גם היחידה היסודית של התורשה.
אללים הם גרסאות שונות של גן בודד. הם מתעוררים אחד מעל השני כתוצאה ממוטציות. כלול באותם לוקוסים (אזורים) של כרומוזומים הומולוגיים.
הומוזיגוט הוא אורגניזם ביולוגי שבתאיו בכרומוזומים הומולוגיים מכיל אללים של גן נתון מסוג אחד בלבד.
ניתן לקרוא להטרוזיגוט אורגניזם שתאיו בכרומוזומים הומולוגיים מכילים אללים שונים של גן מסוים.
הגנוטיפ בגנטיקה נקרא כלליקבוצה של גנים באורגניזם ביולוגי. הפנוטיפ, בתורו, הוא קבוצה של תכונות כאלה של אורגניזם שהן תוצאה של האינטראקציה של הגנוטיפ והסביבה החיצונית.
תפקיד השונות באבולוציה
הפנוטיפ של כל יצור חי מסוים הוא תוצאה של האינטראקציה של הגנוטיפ של האורגניזם הזה עם התנאים שמספקת הסביבה החיצונית. חלק מרשים מהשונות בפנוטיפים של אוכלוסייה נגרם מההבדל בין הגנוטיפים של הפרטים שלה. התיאוריה הסינתטית של האבולוציה מגדירה את האבולוציה כשינוי בווריאציה גנטית זו. תדירות האללים במאגר הגנים משתנה, וכתוצאה מכך האלל הזה הופך פחות או יותר נפוץ בהשוואה לצורות אחרות של גן כזה. המאפיין המשותף של כל האורגניזמים לרכוש תכונות חדשות נובע בין השאר משום שכוחות אבולוציוניים פועלים בצורה כזו שהם משנים את תדירות האללים. הווריאציה נעלמת כאשר תדירות האללים מגיעה למצב יציב.
הופעת השונות מתרחשת עקב מוטציות בחומר גנטי, נדידות בין אוכלוסיות ודשדוש של גנים, המתרחש כתוצאה מרבייה מינית. כבר למדת שהיכולת של אורגניזמים לרכוש תכונות חדשות נקראת שונות, אבל חשוב גם לדעת שהיא יכולה לנבוע מהחלפת גנים בין בני יותר ממין אחד, למשל, באמצעות העברה אופקית של גנים בחיידקים. והכלאה בצמחים. למרות השינוי המתמיד בתדרי האללים עקב אלהתהליכים, רוב הגנומים כמעט זהים בכל הפרטים מאותו המין. עם זאת, אפילו שינויים קטנים יחסית בגנוטיפ יכולים להוביל לשינויים דרמטיים בפנוטיפ. לדוגמה, ההבדל בין הגנום האנושי לגנום השימפנזה הוא רק חמישה אחוזים משרשרת ה-DNA כולה.
