Variabilita v biologii je výskyt individuálních rozdílů mezi jedinci stejného druhu. Kvůli variabilitě se populace stává heterogenní a druh má větší šanci přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí.
Ve vědě, jako je biologie, jdou dědičnost a variabilita ruku v ruce. Existují dva typy variability:
- Nedědičné (modifikace, fenotypové).
- Dědičné (mutační, genotypové).
Nedědičná variabilita
Variabilita modifikace v biologii je schopnost jediného živého organismu (fenotypu) adaptovat se na faktory prostředí v rámci svého genotypu. Díky této vlastnosti se jedinci přizpůsobují změnám klimatu a dalším podmínkám existence. Fenotypová variabilita je základem adaptačních procesů probíhajících v jakémkoli organismu. Takže u outbredních zvířat se se zlepšením podmínek zadržení zvyšuje produktivita: dojivost, produkce vajec atd. A zvířata přivezená do horských oblastí vyrůstají nízkého vzrůstu a mají dobré zdraví.vyvinutá podsada. Změny faktorů prostředí a způsobují variabilitu. Příklady tohoto procesu lze snadno nalézt v každodenním životě: lidská kůže vlivem ultrafialových paprsků ztmavne, svaly se vyvíjejí v důsledku fyzické námahy, rostliny pěstované ve stínu a na světle mají různé tvary listů a zajíci mění srst barva v zimě i v létě.
Následující vlastnosti jsou charakteristické pro nedědičnou variabilitu:
- skupinový charakter změn;
- nedědí potomci;
- změna znaku v rámci genotypu;
- Poměr míry změny k intenzitě dopadu vnějšího faktoru.
Dědičná variabilita
Dědičná nebo genotypová variabilita v biologii je proces, kterým se mění genom organismu. Jedinec díky ní získává rysy, které byly dříve pro její druh neobvyklé. Podle Darwina jsou genotypové variace hlavním motorem evoluce. Existují následující typy dědičné variability:
- mutational;
- kombinativní.
Kombinační variabilita je výsledkem výměny genů během sexuální reprodukce. Vlastnosti rodičů se přitom v řadě generací různě kombinují, čímž se zvyšuje diverzita organismů v populaci. Kombinační variabilita se řídí pravidly mendelovské dědičnosti.
Příkladem takové variability je inbreeding a outbreeding (úzce související apříbuzenská plemenitba). Pokud chtějí být v plemeni zvířat fixovány vlastnosti individuálního producenta, použije se příbuzenská plemenitba. Potom se tak stává jednotnější a posiluje kvality zakladatele linie. Inbreeding vede k manifestaci recesivních genů a může vést k degeneraci linie. Pro zvýšení životaschopnosti potomků se využívá outbreeding - nepříbuzné křížení. Zároveň se zvyšuje heterozygotnost potomstva a zvyšuje se diverzita v rámci populace a v důsledku toho se zvyšuje odolnost jedinců vůči nepříznivým vlivům faktorů prostředí.
Mutace se zase dělí na:
- genomic;
- chromozomální;
- genetic;
- cytoplazmatický.
Změny ovlivňující pohlavní buňky se dědí. Mutace v somatických buňkách se mohou přenést na potomstvo, pokud se jedinec rozmnožuje vegetativně (rostliny, houby). Mutace mohou být prospěšné, neutrální nebo škodlivé.
Genomické mutace
Variabilita v biologii prostřednictvím genomových mutací může být dvou typů:
- Polyploidie – mutace je u rostlin běžná. Je to způsobeno vícenásobným zvýšením celkového počtu chromozomů v jádře, vzniká v procesu porušení jejich divergence k pólům buňky během dělení. Polyploidní hybridi mají široké využití v zemědělství - v rostlinné výrobě je více než 500 polyploidů (cibule, pohanka, cukrová řepa, ředkvičky, máta, hrozny a další).
- Aneuploidie -zvýšení nebo snížení počtu chromozomů v jednotlivých párech. Tento typ mutace se vyznačuje nízkou životaschopností jedince. Rozšířená mutace u lidí – jeden chromozom navíc na 21. páru způsobuje Downův syndrom.
Chromozomální mutace
Variabilita v biologii prostřednictvím chromozomálních mutací se objeví, když se změní struktura samotných chromozomů: ztráta koncového úseku, opakování sady genů, rotace jednoho fragmentu, přesun chromozomového segmentu na jiné místo nebo do jiný chromozom. K takovým mutacím často dochází pod vlivem radiace a chemického znečištění životního prostředí.
Genové mutace
Významná část těchto mutací se navenek neobjevuje, protože jde o recesivní rys. Genové mutace jsou způsobeny změnou sekvence nukleotidů - jednotlivých genů - a vedou ke vzniku molekul bílkovin s novými vlastnostmi.
Genové mutace u lidí způsobují projevy některých dědičných chorob - srpkovitá anémie, hemofilie.
Cytoplazmatické mutace
Cytoplazmatické mutace jsou spojeny se změnami ve strukturách buněčné cytoplazmy obsahující molekuly DNA. Jsou to mitochondrie a plastidy. Takové mutace se přenášejí přes mateřskou linii, protože zygota přijímá veškerou cytoplazmu z mateřského vajíčka. Příkladem cytoplazmatické mutace, která způsobila variabilitu v biologii, je zpeřenost rostlin, která je způsobena změnamiv chloroplastech.
Všechny mutace mají následující vlastnosti:
- Objevují se náhle.
- Přeneseno.
- Nemají žádný směr. Mutace mohou podléhat jak nevýznamné oblasti, tak životnímu znamení.
- Vyskytují se u jednotlivých jedinců, tedy jednotlivců.
- Ve svém projevu mohou být mutace recesivní nebo dominantní.
- Stejná mutace se může opakovat.
Každá mutace je způsobena určitými příčinami. Ve většině případů to nelze přesně určit. V experimentálních podmínkách se k získání mutací používá řízený faktor vnějšího prostředí - radiační zátěž a podobně.
