Внутривидовая, или межпопуляционная изменчивость

Отражает различия между крупными эколого-генетическими группировками (подвидами, климатипами, географическими расами) и различия между локальными популяциями (экотипами, экологическими расами).

Этот уровень изменчивости включает компоненты:

ü эколого-генетический – то есть обусловленный различным давлением отбора в различных почвенно-климатических условиях;

ü генетический нейтральный – то есть связанный с формированием селективно-нейтральных различий между генофондами популяций, прямо не связанными с дифференциальным воспроизведением (с действием отбора).

Изменчивость как процесс

В этом значении термин «изменчивость» служит для обозначения изменения биологического объекта во времени. В этом случае изменчивость отражает развитие особи, отличие потомков от родителей.

Выделяется несколько уровней внутривидовой изменчивости как процесса:

I. Онтогенетический уровень

Отражает изменение одной и той же особи во времени.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма, завершающееся воспроизведением данного организма. Существует множество типов онтогенеза:

ü Онтогенез без метаморфоза (прямое развитие). Особи нулевого возраста (новорождённые) существенно не отличаются от половозрелых особей.

ü Онтогенез с метаморфозом (непрямое развитие с наличием личиночных стадий). Существует несколько типов личиночного развития: первично-личиночный (например, губки, кишечнополостные, полихеты, амфибии), вторично-личиночный (у большинства насекомых с полным метаморфозом), гиперметаморфоз при наличии нескольких типов личинок (например, у жуков–нарывников).

ü Онтогенез с выпадением отдельных стадий. Утрата личиночных стадий и (или) стадий бесполого размножения: пресноводные гидры, олигохеты, большинство брюхоногих моллюсков, насекомые с прямым развитием, яйцекладущие амниоты.

На онтогенетическом уровне различают возрастную и циклическую (сезонную) изменчивость. Возрастная (необратимая) изменчивость связана с переходом на последующие стадии онтогенеза. Например, одна и та же особь бабочки проходит фазы яйца, гусеницы, куколки, имаго. Циклическая, или сезонная изменчивость связана с изменением особи в зависимости от времени года. Например, существуют различия в летней и зимней окраске у животных.

II. Внутрипопуляционный уровень

Отражает отличие прямых потомков от родителей.

Наследственная генетическая изменчивость – связана с генетическими отличиями потомков от родителей. Включает комбинативную и мутационную изменчивость. Комбинативная изменчивость возникает вследствие образования новых генотипов за счет образования новых хромосом при рекомбинации (кроссинговере) и при образовании новых сочетаний хромосом. Мутационная изменчивость возникает вследствие изменения генов, хромосом и хромосомных наборов.

Наследственная негенетическая изменчивость – связана с различиями между потомками особей со сходным генотипом, но разным фенотипом. Проявляется в виде длительных модификаций. Существует эффект материнского организма, например, особь, выращенная в благоприятных условиях, даст более крупных потомков, чем особь с тем же генотипом, но выращенная в неблагоприятных условиях.

Циклическая изменчивость – связана с сезонным изменением условий и (или) размножением организмов. Примеры: чередование поколений со сменой ядерных фаз, цикломорфоз, гетерогония, метагенез.

III. Популяционный уровень

Отражает изменение популяций, их эволюцию. Как правило, изменение популяции во времени связано с изменением ее генетической структуры. Этот уровень изменчивость подробно рассматривается при изучении темы Генетика популяций.

Глоссарий (определения)

Клон – совокупность особей с одинаковым генотипом, полученных путем бесполого размножения у животных или вегетативного размножения у растений.

Толерантность – способность организма адекватно реагировать на воздействие экзогенных факторов путем изменения разнообразных признаков. Если же организм при воздействии экзогенных факторов не изменяется, то это явление называется резистентность (сопротивляемость).

Поливариантность онтогенеза – это формирование различных вариантов признака на основе одной и той же генетической программы строения, развития и функционирования.

Цикломорфоз – периодическое (сезонное) изменение морфологии особей одного вида в ряду поколений. Например, в популяциях мелких водных беспозвоночных летом преобладают особи с длинными выростами на теле, облегчающими парение в теплой воде. Ближе к осени эти выросты укорачиваются, а у зимующих особей вовсе исчезают.

Метагенез – чередование полового и бесполого поколений без смены ядерных фаз (например, у кишечнополостных).

Гетерогония – чередование партеногенетического и амфимиктического поколений (например, у сосальщиков, тлей).

Особи одной популяции с одной стороны характеризуются максимальным сходством признаков вследствие высокой возможности скрещивания внутри популяции и одинаковым давлением отбора. Но, с другой стороны, в отличие от чистых линий особи в популяциях отличаются генетическим и фенотипическим полиморфизмом, т.е. особи в популяциях отличаются по генотипам и фенотипам; это могут быть доминантные гомозиготы (АА), гетерозиготы (Аа) и рецессивные гомозиготы (аа). Кроме того, популяции генетически разнородны вследствие непрерывно возникающей наследственно изменчивости. Популяции отличаются друг от друга частотой встречаемости тех или иных признаков (и соответствующих аллелей), так как в разных условиях существования естественному отбору подвергаются разные признаки 9разные блоки генов). В популяциях идет борьба за существование, действует естественный отбор, благодаря которому выживают и остовляют потомство лишь особи с полезными в данных условиях изменениями. В зонах ареала, где граничат разные популяции одного вида, происходит обмен генами между ними, обеспечивающий генетическое единство вида. Такая взаимосвязь между популяциями способствует большей изменчивости вида и лучшей приспособленности его к условиям обитания.

Наследственные болезни и заболевания с генетической предрасположенностью зависят от наличия неблагоприятных аллелей генов или их сочетания. Популяционная генетика изучает распределение аллей отдельных генов в группах людей, закономерности изменения этого распределения во времени и по территории, причины неравномерного распределения аллелей.

Важное значение имеет исследование природы и фенотипических проявлений генетического полиморфизма – индивидуальных особенностей генотипа. Тестирование полиморфизмов (аллельных вариантов) генов предрасположения составляет методическую основу предиктивной медицины.
Генетические основы болезней с выраженным наследственным предрасположением остаются во многом неисследованными, неясны их этиология и патогенез, тем не менее уже сейчас очевидно, что механизмы их формирования сложны и многообразны. Единодушно всеми признается, что в основе наследственной предрасположенности к болезням лежит широкий генетический балансированный полиморфизм популяций человека по ферментам, структурным и транспортным белкам, антигенам. В популяциях человека не менее 25–30% локусов (из 40 000) представлено двумя и более аллелями [1]. Они обеспечивают генетическую уникальность каждого человека.
Без провоцирующей роли среды не возникают и МФЗ. Наследственная предрасположенность к болезни может иметь полигенную или моногенную основу.

Практически это достигается путем молекулярного тестирования генов, генов «предрасположенности». Гены предрасположенности можно определить как гены, наследственные варианты (полиморфизмы) которых совместимы с жизнью, но при воздействии неблагоприятных факторов среды могут стать причиной различных заболеваний – бронхиальная астма, сахарный диабет, гипертоническая болезнь, атеросклероз, остеопороз, опухоли, тромбофилии и др.

Гены «внешней среды» – гены, ответственные за метаболизм, деградацию, детоксикацию и выведение ксенобиотиков. Эти гены, а точнее, их полиморфные варианты, определяют индивидуальные реакции организма на различные вредные факторы внешней среды (токсины, лекарства, канцерогены, экзотоксины и др.) и уровень их биотрансформации.
Гены, кодирующие ферменты детоксикации, характеризуются значительным полиморфизмом первичной молекулярной структуры и обнаруживают существенные популяционные и расовые вариации, связанные с исторически сложившимися традициями, различиями в потреблении продуктов питания, географической среды обитания, с эпидемиями инфекционных болезней и др

Таким образом, благодаря использованию новейших методов ДНК–тестирования стало возможным получать информацию как о классических наследственных заболеваниях, так и о генетической предрасположенности к развитию таких заболеваний, как сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, онкологические заболевания и другие, что позволяет разрабатывать индивидуальные программы профилактики развития заболеваний, а также определять реакцию организма на различные лекарственные препараты, особенности метаболизма и влияний физических упражнений на организм человека и многое другое. Одним из главных преимуществ ДНК–тестирования является персонализация медицины, что позволяет врачам назначать индивидуальное лечение, наиболее оптимальное для каждого отдельного пациента.

Аллергия - состояние повышенной чувствительности животного организма, по отношению к определенному веществу или веществам (аллергенам), развивающееся при повторном воздействии этих веществ.

Физиологический механизм аллергии заключается в образовании в организме антител, что приводит к понижению или повышению его чувствительности.

Аллергия проявляется сильным раздражением слизистых оболочек, кожными сыпями, общим недомоганием и т.п. греч. Аллос - другой + Эргон - действие.

Под аллергическими реакциями в клинической практике понимают проявления, в основе возникновения которых лежит иммунологический конфликт.

В возникновении аллергических заболеваний играют роль влияние климатических факторов, наследственности, общесоматической патологии, характера питания и др.

Генетическая предрасположенность.

Если аллергией страдает один из родителей, то вероятность развития аллергических реакций у ребенка составляет, по оценкам исследователей, порядка 30%. При наличии аллергии у обоих родителей этот риск удваивается (60%).

Дата добавления: 2015-04-24