Variação Genética: Tipos e Importância das Variações Genéticas

Leia este artigo para aprender sobre a variação genética: tipos e importância das variações genéticas!

Variações são diferenças morfológicas, fisiológicas, citológicas e comportamentais entre os indivíduos da mesma espécie e os descendentes dos mesmos pais. Eles são encontrados em todos os personagens e em todas as direções concebíveis. Portanto, não há dois indivíduos são semelhantes.

Imagem Cortesia: homes.cs.washington.edu/~suinlee/figures/systems-genetics2.JPG

Variações aparecem mesmo nos clones e gêmeos monozigóticos. Aqui, eles são adquiridos ou causados ​​por mutações. As variações adquiridas são geralmente devido ao efeito do ambiente. Eles não são herdados. As mutações são variações herdadas repentinas ou descontínuas que são produzidas devido a erros na replicação do DNA.

Organismos sexualmente reprodutivos têm abundantes variações genéticas. As variações tornam-se menos se houver endogamia intensiva (acasalamento de organismos intimamente relacionados, como membros da mesma família, primos, etc.). O fato era conhecido pelos nossos antepassados ​​já em 8000-10000 aC. Eles sabiam que a reprodução sexual traz variações. Nossos ancestrais exploraram as variações encontradas em plantas e animais selvagens para criar seletivamente plantas e animais para domesticação, por exemplo, a raça Sahiwal de vaca selvagem.

Através de procriação seletiva contínua e seleção artificial, os seres humanos levantaram centenas e milhares de raças e variedades antes da descoberta dos princípios da herança. Indica claramente que nossos ancestrais tinham bom conhecimento de herança e variações. No entanto, eles não tinham noção da base científica desses fenômenos.

Tipos de Variações:

As variações são classificadas de várias formas de acordo com:

(i) traço afetado:

Morfológico, fisiológico, citológico e comportamental.

(ii) impacto:

Útil, prejudicial e neutro ou indiferente.

(iii) peças:

Meristic (número de partes e suas relações geométricas) e substantivo (aparência),

(iv) Grau:

Contínua e descontínua

(v) Células Afetadas:

Somático e germinal,

(vi) Fenotípica (observável) e genotípica (constitucional).

I. Variações somáticas ou somatogênicas:

São variações que afetam as células somáticas ou corporais dos organismos. Eles também são chamados de modificações ou caracteres adquiridos porque são obtidos por um indivíduo durante sua vida útil. Lamarck (1801, 1809) baseou sua teoria da evolução na herança de caracteres adquiridos. No entanto, como provado por Weismann (1892), as variações somáticas geralmente morrem com a morte do indivíduo e, portanto, não são herdáveis. São causados ​​por três fatores - ambiente, uso e desuso de órgãos e esforços conscientes.

(a) Fatores Ambientais:

Os fatores ambientais são médio, leve, temperatura, nutrição, vento, abastecimento de água, etc. Os fatores ambientais provocam mudanças no fenótipo do indivíduo. Diferentes mudanças no fenótipo em resposta a diferentes fatores ambientais são chamadas de plasticidade fenotípica. Um fenótipo específico desenvolvido em resposta a uma condição ecológica específica é chamado ecofenótipo.

Existem apenas pequenas modificações nos animais, mas nas plantas as modificações são muito mais evidentes. Isto é devido ao efeito ambiental nos meristemas de várias partes. Uma ligeira alteração na atividade meristemática pode ter efeito permanente sobre a planta. O ambiente também pode alterar a quantidade de floração e provocar mudanças não herdáveis ​​nas partes florais. Alguns dos fatores ambientais mais importantes são:

1. médio:

Algumas plantas anfíbias mostram heterofilia com folhas dissecadas dentro da água e folhas inteiras fora, por exemplo, Ranunculus aquatilis. Stockard colocou ovos de peixe Fundulus em água do mar contendo cloreto de magnésio. Os jovens criados em tal médium possuíam um olho mediano em vez dos dois olhos laterais usuais. Hortênsia tem flores azuis em solo ácido e flores rosadas em solo alcalino.

2. Luz:

Na ausência de luz, as plantas permanecem estioladas. A sombra produz intemódios alongados e folhas mais finas e mais largas. Aumenta a maciez de muitos vegetais. A luz forte, pelo contrário, ajuda na produção de tecido mais mecânico e folhas menores e mais grossas. O parênquima da paliçada se torna multicamadas sob luz forte, mas permanece em camada única sob intensidades moderadas de luz (por exemplo, Peach).

O efeito da luz também foi observado por Cunningham em peixes planos Solea. Os peixes habitualmente descansam no lado esquerdo. Desenvolve pigmentação e olhos no lado direito, o lado exposto à luz. Se o lado esquerdo for exposto à luz no peixe jovem, ambos os olhos e a pigmentação se desenvolvem nesse lado.

3. Temperatura:

A temperatura afeta diretamente a atividade metabólica dos organismos e a taxa de transpiração nas plantas. Plantas crescendo em área quente mostram nanismo das partes aéreas e maior crescimento do sistema radicular. Sol forte e alta temperatura trazem bronzeamento da pele humana através da produção de mais melanina para proteção contra o isolamento excessivo e radiações ultravioletas.

4. Nutrição:

O indivíduo provido de nutrição ótima cresce melhor, enquanto o subnutrido apresenta crescimento atrofiado. A abundância ou deficiência de um sal mineral produz vários tipos de deformidades nas plantas. Uma larva de abelha alimentada com geléia real se transforma em rainha enquanto a que se alimenta do pão de abelha se transforma em operária.

5. Água:

Plantas que crescem em solos deficientes em água ou em áreas com pouca chuva apresentam modificações para reduzir a transpiração e reter água, por exemplo, suculência, espinhos, folhas reduzidas, revestimento espesso, estômatos afundados, etc. Os que crescem em área úmida e úmida produzem luxuriante crescimento.

(b) Uso e Desuso de Órgãos:

Isto é principalmente observado em animais superiores. O órgão que se põe ao uso contínuo desenvolve-se mais enquanto o órgão menos usado se desenvolve pouco. Um lutador ou um jogador que realiza exercícios diários desenvolve um corpo mais forte e mais musculoso do que outro homem que não faz nenhum exercício. Um leão, tigre ou urso mantido em um zoológico é mais fraco do que o que vive na selva.

(c) Esforços Conscientes:

Modificações devido a esforços conscientes são observadas apenas nos animais que possuem inteligência. Receber educação, treinamento de alguns animais de estimação, corpos esguios, chata de pinna, pescoço comprido, pés pequenos, mutilações em animais de estimação, bonsai, etc. são alguns dos exemplos de esforços conscientes.

II. Variações germinais ou blastogênicas:

Eles são produzidos nas células germinativas de um organismo e são hereditários. Eles podem já estar presentes nos ancestrais ou podem ser formados repentinamente. Assim, as variações germinais são de dois tipos, contínuas e descontínuas.

1. Variações Contínuas:

Eles também são chamados de variações flutuantes porque flutuam em ambos os lados (ambos mais e menos) de uma média ou média para a espécie. Variações contínuas são típicas de características quantitativas. Eles mostram diferenças em relação à média que estão relacionadas a ele através de pequenas formas intermediárias.

Se plotada como um gráfico, a característica média ou normal será encontrada para ser possuída pelo número máximo de indivíduos. O número de indivíduos diminuirá com o aumento do grau de flutuação. O gráfico parece ser em forma de sino (Fig. 5.39). Variações contínuas já estão presentes em diferentes organismos ou raças de uma espécie.

Eles são produzidos por:

(i) Separação de chance ou segregação de cromossomos no momento da formação de gametas ou esporos.

(ii) cruzamento ou troca de segmentos entre cromossomos homólogos durante a meiose.

(iii) Possibilidade de combinação de cromossomos durante a fertilização. Portanto, essas variações também são conhecidas pelo nome de recombinação.

Eles fazem um organismo melhor equipado para lutar pela existência em um ambiente particular. Eles também permitem que os seres humanos melhorem as raças de plantas e animais importantes. No entanto, eles são incapazes de formar uma nova espécie, embora Darwin (1859) tenha baseado sua teoria da evolução da seleção natural em variações contínuas. As vitiações contínuas são de dois tipos:

a) Substantivo:

Eles influenciam a aparência, incluindo forma, tamanho, peso e cor de uma parte ou de todo o organismo, por exemplo, altura, forma do nariz, cor da pele, cor dos olhos, cabelos, dedos ou dedos, produção de leite, ovos, etc. .

b) Meristic:

Eles influenciam o número de partes, por exemplo, múltiplos alelos em grupos sanguíneos, número de grãos em uma espiga de trigo, número de segmentos de epicalix em Altea, tentáculos em Hydra ou segmentos em minhoca, etc.

2. Variações Descontinuas:

Eles também são chamados de esportes, saltations ou mutações. São saídas hereditárias súbitas e imprevisíveis do normal, sem qualquer estágio intermediário. O organismo em que ocorre uma mutação é chamado de mutante. Variações descontínuas formam a base da teoria mutacional da evolução proposta por de Vries (1902).

Variações descontínuas ou mutações são causadas por (a) aberrações cromossômicas como deleção, duplicação, inversão e translocação, (b) Alteração no número de cromossomos através de aneuploidia e poliploidia, (c) Alteração na estrutura e expressão gênica devido à adição, deleção ou mudança na nucleotídeos.

As variações descontínuas são de dois tipos: (a) Substantivo. Eles afetam a forma, tamanho e cor, por exemplo, ovelhas Ancon de pernas curtas, gado Hornless ou polled, gatos sem pêlos, patches Piebald no homem, braquidactilia, syndactyly, etc (b) Meristic. Eles afetam o número de partes, por exemplo, polidactilia (seis ou mais dígitos) em humanos.

Importância das Variações:

1. Variações fazem com que alguns indivíduos se encaixem melhor na luta pela existência.

2. Eles ajudam os indivíduos a se adaptarem de acordo com o ambiente em mudança.

3. Variações descontínuas ou mutações produzem novas características nos organismos.

4. As variações permitem que os criadores melhorem as raças de plantas e animais úteis para maior resistência, melhor rendimento, crescimento mais rápido e menos insumo.

5. Eles constituem a matéria prima para a evolução.

6. Variações dão a cada organismo uma individualidade distinta.

7. Por causa das variações, as espécies não permanecem estáticas. Em vez disso, eles estão lentamente sendo modificados, formando novas espécies com o tempo.

8. As pré-adaptações causadas pela presença de variações neutras são extremamente úteis para a sobrevivência contra mudanças repentinas no ambiente, por exemplo, resistência contra um novo pesticida ou antibiótico.

9. Variações ortogenéticas (direccionais ou determinadas) participam na formação de novas espécies.