Изменчивость живых организмов

Мінливість — це здатність живих організмів набувати нових ознак у

процессі індивідуального розвитку. Існує два вида мутації: модифікаційна і

мутаційна. Модифікаційна мінливіст не зачіпає генотип організму і отже не є

спадковою. В свою чергу мутаційна мінливість виявляється у зміні генотипу і

тому такий вид мінливості є спадковий. Вперше поняття мутацій увів у науку

голландський вчений де Фіз. У рослини енотери він спостерігав різкі,

стрибкоподібні івдхилення від типової форми, причому ці відхилення виявился

спадковими. Дальші дослідження на різних об’єктах: рослинах, тваринах та

мікроорганізмах показали, що явище мутаційної мінливості властиве всім

живим організмам. В сучасній науці мутаціями називають зміни, що

відбуваються в хромосомах під впливом зовнішнього середовища.

Мутації зачіпають різні сторони будови і функцій організму.

Наприклад, у дрозофіли відомі мутаційні зміни форми крил (аж до повного їх

зникнення), забарвлення тіла, розвитку щетинок на тілі, форми очей, їх

забарвлення (червоні, жовті, білі, вишневі та ін.), а також багатьох

фізїологічних ознак (тривалість життя, плодючість, стійкість проти різних

шкідливих впливів тощо).

Поряд з різкими спадковими відхиленнями значно частіше трапляються

невеликі мутації, які мало чим відрізняються від вихідних форм. Проте

встановленні де Фрізом ознаки мутацій — їх стрибкоподібний характер і

спадковість — лишаються в силі. Мутації здійснюються в різних напрямках і

самі по собі не є пристосувальними, корисними для організму змінами.

Є й несприятливі для організму мутації, які навіть можуть призвести до

його загибелі. Здебільшого такі мутації рецесивні. У поєднанні з алельним

домінантним геном вони фенотипово не виявляються. Але іноді відбуваються і

домінантні мутації, які знижують життєздатність або навіть спричиняють

загибель організму. Розрізняють кілька типів мутацій за характером змін

генотипу.

Найбільш поширені мутації, не зв’язаніз видимими в мікроскоп змінами

будови хромосом. Такі мутації являють собоюякісні зміни окремих генів і

називаються генними мутаціями. При таких мутаціях відбувається зміна

послідовності нуклеотидів у хромосомній ДНК, випадання одних і включення

інших нуклеотидів змінюють склад молекули РНК, що утворюється на ДНК, а це,

в свою чергу, зумовлює нову послідовність амінокислот при синтезі білкової

молекули. Внаслідок цього в клітині починає синтезуватися новий білок, що

приводить до появи в організмі нових властивостей.

Відомі мутації, пов’язані з видимими перетвореннями хромосом —

хромосомні мутації. До таких змін належать, наприклад, переміщення частини

однієї хромосоми на іншу, їй не гомологічну, повертання ділянки хромосоми

на 180° та ряд структурних змін окремих хромосом.

До особливої групи мутацій належать зміни кількості хромосом. Ці

мутації зводяться до появи зайвих або втрати деяких хромосом. Такі зміни в

хромосомному складі відбуваються внаслідок порушення з якихось причин

нормального ходу ейозу, коли замість розподілу хромосом між двома дочірними

клітинами обидві гомологічні хромосоми опиняються в одній клітині. Звичайно

такі порушення знижують життєздатність організму (наприклад сіндром Дауна).

Мутації завжди пов’язані із змінами в будові або кількості хромосом.

Якщо ці зміни відбуваються в статевих клітинах, то вони виявляються в тому

поколінні, яке розвивається із статевих клітин. Але зміни можуть також бути

і в соматичних клітинах. Їх називають соматичними мутаціями. Такі мутації

ведуть до зміни ознаки тільки частини організму, який розвивається із

змінених клітин.

У тварин соматичні мутації не передаються наступним поколінням,

оскільки із соматичних клітин новий організм не виникає. Інакше буває в

рослин. За допомогою відсадків і щеплення іноді вдається зберегти виниклу

зміну, і вона виявляється стійкою, спадковою.

Розрізняють спонтанні і індуковані (штучно викликані) мутації. Зараз

відомо, щомутації можуть виникати під впливом як внутрішніх факторів

організму, так і умов зовнішнього середовища. Дією рентгенівського

променів, ряду хімічних сполук (наприклад іприту, формальдегіду), зміною

температури можна штучно викликати мутації. Ряд таких мутацій було штучно

викликано у мухи дрозофіли, у мишей та інших тварин, а також у рослин.

Правда, штучне викликання мутацій поки що не є ще “планомірним”. Дія

мутагенних факторів збільшує частоту мутацій, але людина в більшості

випадків не може викликати певну мутацію, тобто саме таку, яку потрібно.

Мутації — велика річ! Багато користі, але й лиха приносять вони живим

організмам. Ось чому так болюче, на сьогоднішній день, постає питання

забрудненого навколишнього середовища. Останнім часом мутагени (фактори що

викликають мутації) виявлені в усіх середовищах: у водному, у повітряному,

у грунті. А особливо небезпечним і сильним мутагеном є радіоактивне

проміння. І ця проблема дуже актуальна у нас на Україні у з’вязку з

Чорнобилем. Вивчення впливу радіації і засобів лікування “променевих”

хвороб є однією з головних завдань сучасної науки