ลักษณะของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน ความแปรปรวนแบบผสมผสาน การกลายพันธุ์ และการดัดแปลง บทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีการกลายพันธุ์

1) การไม่สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรม;

2) การย้อนกลับได้ - การเปลี่ยนแปลงจะหายไปเมื่อสภาพแวดล้อมเฉพาะที่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลง

3) การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ไม่ได้รับการสืบทอด บรรทัดฐานของปฏิกิริยาจีโนไทป์นั้นสืบทอดมา

4) ลักษณะกลุ่มของการเปลี่ยนแปลง (บุคคลของสายพันธุ์เดียวกันที่อยู่ในเงื่อนไขเดียวกันจะมีลักษณะคล้ายคลึงกัน)

5) ความสอดคล้องของการเปลี่ยนแปลงต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

6) การพึ่งพาขีด จำกัด ของความแปรปรวนของจีโนไทป์;

7) ความสม่ำเสมอทางสถิติของอนุกรมความแปรผัน;

8) ส่งผลต่อฟีโนไทป์โดยไม่ส่งผลกระทบต่อจีโนไทป์เอง

บรรทัดฐานของปฏิกิริยาความแปรปรวนไม่ได้จำกัด จีโนไทป์จะกำหนดขอบเขตเฉพาะที่การเปลี่ยนแปลงลักษณะสามารถเกิดขึ้นได้ ระดับความแปรผันของลักษณะหรือขีดจำกัดของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน เรียกว่า บรรทัดฐานของปฏิกิริยา

บรรทัดฐานของปฏิกิริยาจะแสดงออกมาเป็นจำนวนทั้งสิ้นของฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นบนพื้นฐานของจีโนไทป์บางอย่างภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ

ตามกฎแล้ว ลักษณะเชิงปริมาณ (ความสูงของพืช ผลผลิต ขนาดใบ ผลผลิตนมของวัว การผลิตไข่ของไก่) มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่กว้างกว่า กล่าวคือ อาจแตกต่างกันอย่างมากมากกว่าลักษณะเชิงคุณภาพ (สีขน ปริมาณไขมันนม ดอกไม้ โครงสร้าง, กรุ๊ปเลือด) .

มอร์โฟซิส -การเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่ทางพันธุกรรมในฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตในระหว่างการสร้างเซลล์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง มอร์โฟสไม่สามารถปรับตัวได้และมักจะไม่สามารถย้อนกลับได้ บ่อยครั้งสิ่งเหล่านี้เป็นการเปลี่ยนแปลงขั้นต้นของฟีโนไทป์ที่เกินกว่าปกติของปฏิกิริยา ผลที่ตามมาคือพยาธิวิทยาพัฒนาขึ้นและแม้แต่การตายของสิ่งมีชีวิตก็สามารถสังเกตได้

ปรากฏการณ์ -การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งคล้ายคลึงกันในการสำแดงการกลายพันธุ์

ในทางการแพทย์ ปรากฏการณ์ฟีโนโคปีเป็นโรคที่ไม่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมคล้ายกับโรคทางพันธุกรรม สาเหตุทั่วไปของปรากฏการณ์ฟีโนโคปีในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือผลกระทบต่อสตรีมีครรภ์ที่ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตก่อวิรูป (teratogens) ในลักษณะต่าง ๆ ซึ่งขัดขวางการพัฒนาของตัวอ่อนในครรภ์ของทารกในครรภ์ (ไม่ส่งผลต่อจีโนไทป์)

ด้วยฟีโนโคปี ลักษณะที่เปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกจะคัดลอกลักษณะของจีโนไทป์อื่น (เช่น การดื่มแอลกอฮอล์ในระหว่างตั้งครรภ์ทำให้เกิดความผิดปกติที่อาจคัดลอกอาการของโรคดาวน์ได้ในระดับหนึ่ง)

คำถาม. ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ -สิ่งเหล่านี้เป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารพันธุกรรมในระดับต่างๆ ขององค์กรอย่างกะทันหันและฉับพลัน ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลักษณะบางอย่างของสิ่งมีชีวิต

คำว่า "การกลายพันธุ์" ถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์โดย De Vries นอกจากนี้เขายังได้สร้างทฤษฎีการกลายพันธุ์ซึ่งเป็นบทบัญญัติหลักที่ยังไม่สูญเสียความสำคัญมาจนถึงทุกวันนี้

กระบวนการเกิดการกลายพันธุ์เรียกว่าการกลายพันธุ์ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์เรียกว่าการกลายพันธุ์

กลายพันธุ์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการกลายพันธุ์

บทบัญญัติของทฤษฎีการกลายพันธุ์:

1. การกลายพันธุ์เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน เป็นพักๆ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ
2. การกลายพันธุ์เป็นกรรมพันธุ์เช่น ได้รับการถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นอย่างต่อเนื่อง
3. การกลายพันธุ์ไม่ก่อให้เกิดอนุกรมต่อเนื่อง และไม่ได้จัดกลุ่มตามประเภทค่าเฉลี่ย (เช่นเดียวกับความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน) เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ
4. การกลายพันธุ์ไม่มีทิศทาง - สถานที่ใดๆ สามารถกลายพันธุ์ได้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งสัญญาณเล็กๆ น้อยๆ และสัญญาณชีพในทุกทิศทาง
5. การกลายพันธุ์แบบเดียวกันสามารถเกิดขึ้นซ้ำๆ ได้
6. การกลายพันธุ์แสดงออกในรูปแบบต่างๆ และอาจเป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายได้
7. การกลายพันธุ์เป็นรายบุคคล กล่าวคือ เกิดขึ้นในแต่ละบุคคล
8. ความน่าจะเป็นที่จะตรวจพบการกลายพันธุ์ขึ้นอยู่กับจำนวนบุคคลที่วิเคราะห์
9. การกลายพันธุ์ทำให้เกิดการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่

การจำแนกประเภทของการกลายพันธุ์

1) โดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงจีโนม (ยีน, จีโนมและโครโมโซม)

2) โดยการสำแดงในเฮเทอโรไซโกต (เด่นและถอย)

3) โดยการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐาน (ตรงและย้อนกลับ)

4) ขึ้นอยู่กับเหตุผล (เกิดขึ้นเองและเกิดขึ้นเอง)

5) โดยการแปลในเซลล์ (นิวเคลียร์และไซโตพลาสซึม)

6) เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการสืบทอด (ร่างกายและกำเนิด);

7) โดยการแสดงฟีโนไทป์ (สัณฐานวิทยา, สรีรวิทยา, ชีวเคมี);

8) ตามผลต่อร่างกาย (มีประโยชน์ เป็นอันตราย และเป็นกลาง)

การกลายพันธุ์ของยีนการกลายพันธุ์เกิดขึ้นในยีนที่แยกจากกัน และนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวหรือหลายตัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้

การกลายพันธุ์แบบจุดคือการเปลี่ยนแปลงในนิวคลีโอไทด์เพียงอันเดียว

สาเหตุของการกลายพันธุ์ของยีน

ü การทดแทนนิวคลีโอไทด์

การเปลี่ยนผ่าน - การทดแทนภายในกลุ่มฐานไนโตรเจนกลุ่มเดียวกัน

(A↔G หรือ T ↔C);

การแปลง - การแทนที่นิวคลีโอไทด์จากกลุ่มหนึ่งด้วยนิวคลีโอไทด์จากอีกกลุ่มหนึ่ง

(ก ↔T, G ↔C, A ↔C, G ↔T)

สาเหตุของการกลายพันธุ์ของยีน

ü การแทรกนิวคลีโอไทด์แต่ละตัวเข้าไปในสายโซ่ DNA (การแทรก)

ü การสูญเสียนิวคลีโอไทด์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป (การลบออก);

ü การหมุน 180 0 นิวคลีโอไทด์ภายในยีน (ผกผัน);

ü การถ่ายโอนนิวคลีโอไทด์จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งภายในยีนเดียวกัน (การขนย้าย)

ผลจากการกลายพันธุ์ของยีน:

1. การกลายพันธุ์ของ Missense –เกิดขึ้นบนพื้นฐานของการแทนที่นิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวภายในโคดอนเดียว → ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน กรดอะมิโนอีกตัวหนึ่งจะถูกแทรกเข้าไปซึ่งไม่ใช่ลักษณะของสายโซ่โพลีเปปไทด์ที่กำหนด
2. การกลายพันธุ์ที่ไร้สาระ (ไร้ความหมาย)→ การก่อตัวของโคดอนที่ไม่มีความหมายหรือโคดอนหยุด ขึ้นอยู่กับว่าโคดอนหยุดนั้นเกิดขึ้นที่ใด โมเลกุลโปรตีนเชิงฟังก์ชันใหม่จะเกิดขึ้น
3. การอ่านการเปลี่ยนเฟรม –เกิดขึ้นเมื่อการแทรกหรือการลบนิวคลีโอไทด์ปรากฏในยีน → ในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน กรดอะมิโนอื่น ๆ จะรวมอยู่ในสายโซ่โพลีเปปไทด์ และโปรตีนที่ไม่มีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตนั้นจะถูกสังเคราะห์ขึ้น

การจำแนกประเภทของการกลายพันธุ์ของยีนตามผลของยีนกลายพันธุ์ต่อการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน:

1) ไฮโปมอร์ฟิก –ผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีเกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยกว่าอัลลีลปกติของยีนนี้

2) ไฮเปอร์มอร์ฟิค –นำไปสู่การสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีเพิ่มขึ้น

3) แอนติมอร์ฟิค –ผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับยีนกลายพันธุ์ส่งผลกระทบต่อยีนนี้และเป็นผลให้การสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีลดลง

4) นีโอมอร์ฟิค –นำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีใหม่

5) อสัณฐาน –ไม่มีการสร้างผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมี

เปลี่ยนองค์ประกอบของยีนของโครโมโซม - จำนวนยีนหรือลำดับ

การกลายพันธุ์ของโครโมโซม

พวกมันเกิดขึ้นได้อย่างไร?

· เป็นผลให้ ดีเอ็นเอแตกและเย็บตามลำดับใหม่

· การข้ามอย่างผิดกฎหมาย

การลบ -การสูญเสียส่วนภายในของโครโมโซม

คำนิยาม -การสูญเสียส่วนปลายของโครโมโซม

การผกผัน -การหมุนส่วนโครโมโซม 180°;

การทำสำเนา -การเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของส่วนเดียวกันของโครโมโซม

การแทรก -การย้ายที่ตั้ง;

ขนย้าย –การเคลื่อนที่ของส่วนของโครโมโซมภายในโครโมโซมเดียวหรือระหว่างโครโมโซมที่ต่างกัน

การโยกย้าย -การถ่ายโอนส่วนของโครโมโซมหนึ่งหรือโครโมโซมทั้งหมดไปยังโครโมโซมอื่น

ลำดับของยีนในโครโมโซมของหนูและมนุษย์นั้นมีความแตกต่างกัน 80 ล้านปี

การกลายพันธุ์ของจีโนม

เปลี่ยนจำนวนโครโมโซม (ปรากฏการณ์โพลีพลอยด์)

วิธีการก่อตัวของโพลีพลอยด์

1. ไมโทติค –ในระหว่างไมโทซิสเมื่ออยู่ในเซลล์ร่างกายหนึ่งเซลล์ขึ้นไปภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบางอย่างแกนหมุนของการแบ่งจะไม่เกิดขึ้น แต่เซลล์ tetraploid จะถูกสร้างขึ้น นำไปสู่การก่อตัวของเนื้อเยื่อที่มีเซลล์ที่มีโครงสร้างและหน้าที่ต่างกัน ขนาดของพื้นที่ขึ้นอยู่กับเวลาที่เกิดเหตุ บริเวณรอบๆมีเซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมปกติ

ครั้งที่สอง เมโอติค –เกิดขึ้นระหว่างไมโครสปอร์และการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ รองรับการกลายพันธุ์โดยกำเนิด

จำนวนโครโมโซมพื้นฐานคือจำนวนโครโมโซมที่น้อยที่สุดของสปีชีส์หนึ่งๆ ซึ่งเพิ่มขึ้นหลายเท่าทำให้เกิดอนุกรมโพลีพลอยด์

ข้าวสาลีดูรัม 2 n = 28

ข้าวสาลีอ่อน 2 n = 42

หมายเลขฐาน – n = 7

3n – ทริปลอยด์, 4n – เทตราพลอยด์

5n – เพนทาพลอยด์, 6n – เฮกซาพลอยด์

โพลีพลอยด์ด้วย สม่ำเสมอจำนวนจีโนมมีการเจริญพันธุ์ตามปกติ

ผลที่ตามมาของโพลีพลอยด์

1. ธรรมชาติของการแยกตัวในลูกผสม F 2 จะเปลี่ยนแปลงและลดโอกาสที่ลักษณะด้อยจะปรากฏเป็นสิบเท่า
2. เพิ่มขนาดเส้นตรงของร่างกาย (โคลเวอร์)
3. การขยายอวัยวะสืบพันธุ์ (ขนาดเมล็ดในบัควีทและข้าวไรย์)
4. การเปลี่ยนแปลงในช่วงฤดูปลูก (รูปแบบการทำให้สุกเร็วหรือช้า)
5. การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น (น้ำตาลบีทรูท, เชอร์รี่หวาน, เชอร์รี่ - เพิ่มปริมาณน้ำตาล)

วิธีเดียวเท่านั้น การเก็งกำไรทันที.

แพร่หลายในหมู่ พืช

(60% พันธุ์ธรรมชาติ)

Triploidy ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเข้ากันไม่ได้กับชีวิต

การรวมกันของโครโมโซมสองชุดที่แตกต่างกันคือแอมฟิดิพลอยด์

การเปลี่ยนแปลงความแปรปรวนนั้นไม่ใช่ทางพันธุกรรม และดังนั้นจึงเรียกว่าฟีโนไทป์ มันก่อให้เกิดความแตกต่างภายนอกภายในสายพันธุ์ การเปลี่ยนแปลงการปรับเปลี่ยนแม้ว่าจะไม่ได้รับการแก้ไขในยีน แต่ก็ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และมีขอบเขตที่กำหนดโดยจีโนไทป์

การปรับเปลี่ยน

ในทางชีววิทยา การปรับเปลี่ยนคือความแตกต่างทางฟีโนไทป์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนไทป์เหมือนกัน

ข้าว. 1. การดัดแปลงในพืช

ความแตกต่างดังกล่าวเกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งอาจรวมถึง:

• ความอุดมสมบูรณ์ของดิน
• สภาพภูมิอากาศ
• การให้อาหารสัตว์
• แสงสว่างสำหรับพืชและอื่นๆ

การปรับเปลี่ยนเกิดขึ้นจากการตอบสนองแบบปรับตัว และโดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นการปรับเปลี่ยนที่เป็นประโยชน์

การเปลี่ยนแปลงต่างๆ เรียกว่าการปรับเปลี่ยน
ตัวอย่างของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน:

• การเปลี่ยนสีของกระต่ายภูเขา (การปรับเปลี่ยนตามฤดูกาล)
• การก่อตัวของเขาในสัตว์กีบเท้าที่โตเต็มวัย (การปรับเปลี่ยนตามอายุ)
• น้ำหนักเพิ่มขึ้นด้วยการให้อาหารเพิ่มขึ้น
• เพิ่มปริมาณกล้ามเนื้อระหว่างการฝึก
• ผิวมนุษย์คล้ำขึ้นเมื่อถูกแสงแดดและอีกมากมาย

สำหรับแต่ละประเภท คุณสามารถสร้างชุดรูปแบบที่แสดงการแก้ไขที่เป็นไปได้ทั้งหมด

บทความ 2 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย

ข้าว. 2. ชุดรูปแบบต่างๆ

มอร์โฟส

หากสิ่งมีชีวิตสัมผัสกับปัจจัยที่เป็นอันตรายที่มีความเข้มข้นสูง พวกมันอาจพัฒนาลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากซึ่งไม่สามารถปรับตัวได้ในธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเรียกว่ามอร์โฟส

ภายนอก morphoses มีความคล้ายคลึงกับการกลายพันธุ์และในกรณีเช่นนี้เรียกว่าฟีโนโคปีส์เนื่องจากพวกมัน "คัดลอก" การสำแดงของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม

ข้าว. 3. ปรากฏการณ์

Morphoses เป็นความผิดปกติ ต่างจากการกลายพันธุ์ตรงที่ไม่ได้รับการแก้ไขในจีโนไทป์

ผลของจีโนไทป์

แม้ว่าการปรับเปลี่ยนจะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อม แต่ก็ถูกกำหนดโดยจีโนไทป์ที่เฉพาะเจาะจง

ตัวอย่างเช่น ผู้คนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ภูเขาสูงมีเซลล์เม็ดเลือดแดงมากกว่าผู้ที่อาศัยอยู่ในที่ราบเกือบหนึ่งในสาม แต่ความสามารถในการเพิ่มการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงนั้นถูกกำหนดโดยจีโนไทป์ของบุคคลนั่นคือ การดัดแปลงมีพื้นฐานทางพันธุกรรม

สิ่งมีชีวิตไม่ได้รับการถ่ายทอดลักษณะ แต่เป็นความสามารถในการสร้างฟีโนไทป์บางอย่าง ดังนั้นความแตกต่างระหว่างบุคคลจึงถูกกำหนดโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและพันธุกรรม

แอมพลิจูดภายในที่สัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงได้เรียกว่าบรรทัดฐานของปฏิกิริยา Morphosis อยู่นอกเกณฑ์ปกติของปฏิกิริยา

คุณสมบัติ

ความแปรปรวนประเภทนี้มีลักษณะเป็นกลุ่มและบางครั้งเรียกว่าความแปรปรวนแบบกลุ่ม เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในบุคคลทุกสายพันธุ์ที่อยู่ในสภาวะเดียวกัน

หากวางภาชนะที่มียูกลีนาไว้ในที่มืด ภาชนะเหล่านั้นก็จะสูญเสียสีเขียวทั้งหมด หากคุณนำยูกลีนากลับคืนสู่แสง สีก็จะกลับคืนสู่ทั้งหมดเช่นกัน นอกจากนี้ยังบ่งบอกถึงการย้อนกลับของการแก้ไขด้วย

แต่ในมนุษย์สารอาหารที่เพิ่มขึ้นจะไม่ทำให้น้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นในทุกคน แต่ในผู้ที่มีความโน้มเอียงทางพันธุกรรม

ในการทดลองครั้งหนึ่ง นักวิจัยได้ถอดหางของพวกมันออกจากหนู 22 รุ่นแล้วไขว้กัน จากสัตว์ทั้งหมด 1,592 ตัวที่ตรวจสอบ ไม่พบตัวใดที่ให้กำเนิดลูกหลานที่มีการดัดแปลงเทียมเกิดขึ้น

ความหมาย

การก่อตัวของการเปลี่ยนแปลงการปรับเปลี่ยนมีความสำคัญในการปรับตัวในชีวิตของสิ่งมีชีวิต

ตัวอย่างเช่นผิวหนังที่คล้ำขึ้นเมื่อทำการฟอกหนังจะจำกัดการแทรกซึมของรังสีอัลตราไวโอเลตเข้าสู่ร่างกายซึ่งช่วยให้คุณอยู่กลางแสงแดดได้นานขึ้นโดยไม่มีผลกระทบด้านลบ

ในด้านการเกษตร เมื่อทราบอัตราการเกิดปฏิกิริยาของแต่ละสายพันธุ์ คุณจะสามารถบรรลุตัวชี้วัดผลผลิตที่เหมาะสมได้

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

ในขณะที่ศึกษาความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิตในชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 เราได้กำหนดลักษณะการดัดแปลงที่หลากหลาย ความแปรปรวนของการดัดแปลงเป็นคุณสมบัติของการสร้างลักษณะเฉพาะที่แปรผันภายในขีดจำกัดของบรรทัดฐานของปฏิกิริยา คุณสมบัติ: การพลิกกลับได้และลักษณะกลุ่ม สาเหตุของการแก้ไขคือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม การปรับเปลี่ยนไม่ได้รับการสืบทอด

ทดสอบในหัวข้อ

การประเมินผลการรายงาน

คะแนนเฉลี่ย: 4.6. คะแนนรวมที่ได้รับ: 83

หน้าชื่อเรื่องของ On the Origin of Species, 1859

ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน- ความสามารถของสิ่งมีชีวิต ที่มีจีโนไทป์เดียวกันพัฒนาแตกต่างกันไปภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ฟีโนไทป์จะเปลี่ยนไป แต่จีโนไทป์จะไม่เปลี่ยนแปลง ในวรรณคดีอังกฤษจนถึงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ XX แนวคิดของ "การปรับเปลี่ยนแบบปรับตัว" มักใช้ในความหมายที่คล้ายกัน ปัจจุบัน แนวคิดเรื่อง "ความเป็นพลาสติกแบบฟีโนไทป์" ถูกนำมาใช้เป็นส่วนใหญ่ ปรากฏการณ์ประเภทนี้เองที่รองรับ "ความแปรปรวนที่แน่นอน" ที่ชาร์ลส ดาร์วิน อธิบายไว้เป็นหลัก ซึ่งตรงข้ามกับ "ความแปรปรวนที่ไม่แน่นอน" ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการกลายพันธุ์ในเครื่องมือทางพันธุกรรมเป็นหลัก

ลักษณะของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน

บรรทัดฐานของปฏิกิริยา

ความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในระยะยาว

ในกรณีส่วนใหญ่ ความแปรปรวนของการดัดแปลงนั้นไม่ใช่ลักษณะทางพันธุกรรม และเป็นเพียงปฏิกิริยาของจีโนไทป์ของแต่ละบุคคลต่อสภาพแวดล้อมพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ในภายหลัง อย่างไรก็ตาม ยังมีตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ ซึ่งอธิบายไว้ในแบคทีเรีย โปรโตซัว และยูคาริโอตหลายเซลล์บางชนิด กรณีเหล่านี้ส่วนใหญ่มักถูกกำหนดให้เป็น "มรดกทางอีพีเจเนติกส์ที่สืบทอดจากรุ่นสู่รุ่น" แต่ในตำราเรียนในยุคโซเวียต แนวคิดเรื่อง "การดัดแปลงระยะยาว" ได้ถูกนำไปใช้กับกรณีดังกล่าว

เพื่อให้เข้าใจถึงกลไกที่เป็นไปได้ในการสืบทอดความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน ให้เราพิจารณาแนวคิดเรื่องสิ่งกระตุ้นทางพันธุกรรมก่อน

การเปลี่ยนแปลงความแปรปรวนในชีวิตมนุษย์

การใช้รูปแบบของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในทางปฏิบัติมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตพืชผลและการเลี้ยงสัตว์ เนื่องจากช่วยให้สามารถคาดการณ์และวางแผนล่วงหน้าในการใช้ความสามารถของพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์แต่ละชนิดได้ล่วงหน้า (เช่น ตัวชี้วัดส่วนบุคคลของ แต่ละต้นมีแสงสว่างเพียงพอ) การสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดที่ทราบสำหรับการนำจีโนไทป์ไปใช้ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการผลิตที่สูง

นอกจากนี้ยังทำให้สามารถใช้ความสามารถโดยธรรมชาติของเด็กและพัฒนาตั้งแต่วัยเด็กได้อย่างรวดเร็ว - นี่คืองานของนักจิตวิทยาและครูที่พยายามกำหนดความโน้มเอียงของเด็กและความสามารถของพวกเขาสำหรับกิจกรรมทางวิชาชีพอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่นแม้จะอยู่ในวัยเรียน การเพิ่มขึ้นของระดับการดำเนินการตามความสามารถของเด็กที่กำหนดทางพันธุกรรมในช่วงปกติของปฏิกิริยา

เรารู้ว่าความแปรปรวนของการดัดแปลงเป็นกรณีพิเศษของความแปรปรวนที่ไม่ใช่ทางพันธุกรรม

ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน – ความสามารถของสิ่งมีชีวิต ที่มีจีโนไทป์เดียวกันพัฒนาแตกต่างกันไปภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวจำนวนหนึ่ง ชุดของฟีโนไทป์ในกรณีนี้สิ่งมีชีวิตจะต้องมี อายุเท่ากัน

การปรับเปลี่ยน - สิ่งเหล่านี้เป็นความแตกต่างทางฟีโนไทป์ที่ไม่ใช่ทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมในสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนไทป์เดียวกัน (Karl Nägeli, 1884)

ตัวอย่างการแก้ไข เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางและมากมาย

สัณฐานวิทยาของใบ บัตเตอร์น้ำและ หัวลูกศรขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่พวกมันพัฒนาขึ้นทั้งทางอากาศและใต้น้ำ

หัวลูกศร (ราศีธนู sagittaefolia) มีใบที่แตกต่างกัน: เป็นรูปลูกศร (เหนือน้ำ), รูปหัวใจ (ลอยน้ำ) และรูปริบบิ้น (ใต้น้ำ) ด้วยเหตุนี้ หัวลูกศรจึงถูกกำหนดโดยกรรมพันธุ์ไม่ใช่โดยรูปร่างของใบไม้ที่เฉพาะเจาะจง แต่โดยความสามารถภายในขอบเขตที่กำหนด ในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการดำรงอยู่ ซึ่งก็คือ คุณสมบัติการปรับตัวร่างกาย.

ถ้าส่วนทางอากาศของก้าน มันฝรั่ง ดุ้งดิ้ง ปฏิเสธการเข้าถึงแสงมีหัวงอกขึ้นมาลอยอยู่ในอากาศ

คุณ ดิ้นรน , ตามวิถีชีวิตด้านล่าง ส่วนบนของร่างกายมืดซึ่งทำให้เหยื่อที่เข้ามาใกล้มองไม่เห็น และด้านล่างเป็นสีสว่าง แต่หากตู้ปลาที่มีก้นกระจกไม่ได้ส่องสว่างจากด้านบน แต่จากด้านล่าง พื้นผิวด้านล่างของร่างกายจะมืด

กระต่ายเออร์มิน มีขนสีขาวตามตัว ยกเว้นปลายปาก อุ้งเท้า หาง และหู ตัวอย่างเช่น หากคุณโกนบริเวณด้านหลังและเก็บสัตว์ไว้ที่อุณหภูมิต่ำ (0-1 °C) ก็จะมีขนสีดำขึ้นในบริเวณที่โกน หากคุณถอนขนสีดำบางส่วนและวางกระต่ายไว้ในที่ที่มีอุณหภูมิสูง ขนสีขาวก็จะงอกขึ้นมาใหม่

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแต่ละส่วนของร่างกายมีลักษณะตามระดับการไหลเวียนโลหิตของตัวเองและดังนั้นอุณหภูมิขึ้นอยู่กับว่าเม็ดสีดำก่อตัวหรือสลายตัวอย่างไร - เมลานิน - จีโนไทป์ยังคงเหมือนเดิม

ที่ไหนอบอุ่น เม็ดสีจึงสลายตัว →สีขาว สีเสื้อที่ไหนเย็น (บริเวณส่วนปลาย) เม็ดสีไม่เสื่อมนั่นเอง →สีดำ ขนสัตว์.

คุณสมบัติการปรับเปลี่ยน

S. M. Gershenzon อธิบายสิ่งต่อไปนี้ คุณสมบัติการปรับเปลี่ยน :

1. ระดับความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลง แปรผันตามความแรงและระยะเวลา การกระทำบนเนื้อความของปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง รูปแบบนี้โดยพื้นฐานแล้วแยกความแตกต่างระหว่างการเปลี่ยนแปลงจากการกลายพันธุ์ โดยเฉพาะการกลายพันธุ์ของยีน

2. ในกรณีส่วนใหญ่ การแก้ไขจะเป็นดังนี้ มีประโยชน์, ปฏิกิริยาการปรับตัว สิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยภายนอกอย่างใดอย่างหนึ่ง ดังจะเห็นได้จากการเปลี่ยนแปลงข้างต้นในสิ่งมีชีวิตต่างๆ

3. เฉพาะการแก้ไขที่เกิดขึ้นเท่านั้นที่มีนัยสำคัญในการปรับตัว การเปลี่ยนแปลงตามปกติในธรรมชาติ เงื่อนไขที่กำหนด ซึ่งสายพันธุ์นี้เคยเจอมาหลายครั้งแล้ว หากร่างกายเข้าไป ผิดปกติ , สถานการณ์ที่รุนแรง จากนั้นการแก้ไขจะเกิดขึ้นโดยไม่มีนัยสำคัญในการปรับตัว - morphoses .

หากออกฤทธิ์กับตัวอ่อนหรือดักแด้ แมลงวันผลไม้รังสีเอกซ์หรือรังสีอัลตราไวโอเลตตลอดจนอุณหภูมิสูงสุดที่ทนได้ จากนั้นแมลงวันที่กำลังพัฒนาจะแสดงความหลากหลายของ morphoses (แมลงวันที่มีปีกขดขึ้นด้านบน มีรอยบากบนปีก มีปีกกางออก มีปีกเล็ก ลักษณะฟีโนไทป์แยกไม่ออกจากแมลงวันของดรอสโซฟิล่าหลายสายพันธุ์กลายพันธุ์)

4. แตกต่างจากการกลายพันธุ์ การปรับเปลี่ยน ย้อนกลับได้ กล่าวคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจะค่อยๆ หายไปหากผลกระทบที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนั้นถูกกำจัดออกไป ดังนั้น ผิวสีแทนของบุคคลจะหายไปเมื่อผิวหนังไม่โดนแดด ปริมาณกล้ามเนื้อลดลงหลังจากหยุดการฝึก เป็นต้น

5. ไม่เหมือนกับการกลายพันธุ์ การปรับเปลี่ยนจะไม่ได้รับการสืบทอด . ตำแหน่งนี้ได้รับการถกเถียงอย่างถึงพริกถึงขิงมากที่สุดตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ ลามาร์ค เชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในร่างกายสามารถสืบทอดได้ ที่ได้รับมาในช่วงชีวิต (ลามาร์คนิยม). แม้แต่ดาร์วินก็ยังยอมรับถึงความเป็นไปได้ของการสืบทอดการเปลี่ยนแปลงการปรับเปลี่ยนบางอย่าง

การระเบิดครั้งร้ายแรงครั้งแรกต่อแนวคิดเรื่องการสืบทอดลักษณะที่ได้มานั้นมาจาก อ. ไวส์แมน - เขาตัดหางของหนูขาวออกแล้วผสมข้ามกันเป็นเวลา 22 รุ่น มีการตรวจสอบบุคคลทั้งหมด 1,592 ราย และไม่พบการตัดหางให้สั้นในหนูแรกเกิด ผลการทดลองได้รับการตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2456 แต่ตั้งแต่นั้นมาก็ไม่มีความจำเป็นเป็นพิเศษ การบาดเจ็บโดยเจตนาต่อมนุษย์สร้างขึ้นเพื่อเหตุผลทางพิธีกรรมหรือ "ความสวยงาม" - การขลิบ การเจาะหู การตัดเท้า กะโหลกศีรษะ ฯลฯ ดังที่ทราบกันดีนั้นไม่ได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเช่นกัน

ในสหภาพโซเวียตในยุค 30-50 ทฤษฎีที่ผิดพลาดแพร่หลายไป ลีเซนโก เกี่ยวกับการสืบทอด "ลักษณะที่ได้มา" เช่น การปรับเปลี่ยนจริง การทดลองหลายครั้งกับสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันได้แสดงให้เห็นถึงการดัดแปลงที่ไม่สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ และการศึกษาในลักษณะนี้เป็นเพียงการนำเสนอเท่านั้น ความสนใจทางประวัติศาสตร์ในปี พ.ศ. 2499-2513 เอฟ. คริก ได้กำหนดสิ่งที่เรียกว่า "หลักคำสอนของอณูชีววิทยา" ตามที่การถ่ายโอนข้อมูลสามารถทำได้จาก DNA ไปยังโปรตีนเท่านั้น แต่ไม่สามารถไปในทิศทางตรงกันข้ามได้

ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน -การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตในกรณีส่วนใหญ่จะปรับตัวได้ในธรรมชาติและเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ของจีโนไทป์กับสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงในร่างกายและการปรับเปลี่ยนจะไม่สืบทอด โดยทั่วไป แนวคิดเรื่อง "ความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน" สอดคล้องกับแนวคิดเรื่อง "ความแปรปรวนที่แน่นอน" ซึ่ง Charles Robert Darwin นำมาใช้

การจำแนกประเภทตามเงื่อนไขของความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยน

• ตามธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในร่างกาย
  • การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา
  • การปรับตัวทางสรีรวิทยาและชีวเคมี - สภาวะสมดุล
• ตามสเปกตรัมบรรทัดฐานของปฏิกิริยา
  • แคบ
  • กว้าง
• ตามมูลค่า
  • การปรับเปลี่ยนแบบปรับตัว
  • มอร์โฟส
  • ปรากฏการณ์
• ตามระยะเวลา
  • สังเกตได้เฉพาะในบุคคลที่สัมผัสกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่าง (ระยะเดียว)
  • สังเกตได้จากลูกหลานของบุคคลเหล่านี้ (การปรับเปลี่ยนระยะยาว) ในช่วงหลายชั่วอายุคน

กลไกการเปลี่ยนแปลงความแปรปรวน

ยีน → โปรตีน → การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต สิ่งแวดล้อม

ความแปรปรวนที่ถูกดัดแปลงไม่ได้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของจีโนไทป์ แต่เป็นการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อม นั่นคือโครงสร้างของยีนไม่เปลี่ยนแปลง แต่การแสดงออกของยีนเปลี่ยนแปลง

เป็นผลให้ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีต่อร่างกายความรุนแรงของปฏิกิริยาของเอนไซม์จะเปลี่ยนไปซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของการสังเคราะห์ทางชีวภาพ เอนไซม์บางชนิด เช่น MAP ไคเนส ควบคุมการถอดรหัสของยีน ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจึงสามารถควบคุมกิจกรรมของยีนและการผลิตโปรตีนเฉพาะซึ่งหน้าที่สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมมากที่สุด

เพื่อเป็นตัวอย่างของการปรับเปลี่ยนแบบปรับตัว ให้พิจารณากลไกการสร้างเม็ดสีเมลานิน การผลิตของมันสอดคล้องกับยีนสี่ตัวที่อยู่บนโครโมโซมต่างกัน อัลลีลจำนวนมากที่สุดของยีนเหล่านี้ - 8 - พบได้ในคนที่มีสีผิวคล้ำ หากจำนวนเต็มได้รับผลกระทบอย่างเข้มข้นจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมรังสีอัลตราไวโอเลตจากนั้นเมื่อมันแทรกซึมเข้าไปในชั้นล่างของหนังกำพร้าเซลล์ของส่วนหลังจะถูกทำลาย Endothelin-1 และ eicosanoids (ผลิตภัณฑ์สลายกรดไขมัน) ถูกปล่อยออกมา ซึ่งทำให้เกิดการกระตุ้นและเพิ่มการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเอนไซม์ไทโรซิเนส ในทางกลับกันไทโรซิเนสจะเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดอะมิโนไทโรซีน การก่อตัวของเมลานินเพิ่มเติมเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของไทโรซิเนส แต่การสังเคราะห์ทางชีวภาพของไทโรซิเนสที่เพิ่มขึ้นและการกระตุ้นของมันทำให้เกิดการก่อตัวของสีแทนและสอดคล้องกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของสีขนของสัตว์ (การลอกคราบ) การลอกคราบและการเปลี่ยนสีตามมานั้นเกิดจากผลของอุณหภูมิต่อต่อมใต้สมอง ซึ่งไปกระตุ้นการผลิตฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ ส่งผลต่อต่อมไทรอยด์ภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนที่ทำให้เกิดการลอกคราบ

บรรทัดฐานของปฏิกิริยา

บรรทัดฐานของปฏิกิริยาคือสเปกตรัมของการแสดงออกของยีนที่มีจีโนไทป์คงที่ โดยเลือกระดับกิจกรรมของอุปกรณ์ทางพันธุกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมและสร้างฟีโนไทป์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น มีอัลลีลของยีน X a ซึ่งทำให้มีรวงข้าวสาลีเพิ่มมากขึ้น และมีอัลลีลของยีน Y b ซึ่งผลิตรวงข้าวสาลีจำนวนเล็กน้อย การแสดงออกของอัลลีลของยีนเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน สเปกตรัมของการแสดงออกทั้งหมดอยู่ระหว่างการแสดงออกสูงสุดของอัลลีล a และการแสดงออกสูงสุดของอัลลีล b และความเข้มข้นของการแสดงออกของอัลลีลเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย (โดยมีความชื้นและสารอาหารเพียงพอ) อัลลีลจะ "มีอำนาจเหนือกว่า" และภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การปรากฏตัวของอัลลีล b จะมีอิทธิพลเหนือ บรรทัดฐานของปฏิกิริยามีขีดจำกัดของการสำแดงสำหรับแต่ละสปีชีส์ - ตัวอย่างเช่น การให้อาหารที่เพิ่มขึ้นของสัตว์จะทำให้มวลของมันเพิ่มขึ้น แต่จะอยู่ในช่วงการตรวจจับลักษณะนี้สำหรับสปีชีส์ที่กำหนด อัตราการเกิดปฏิกิริยาถูกกำหนดและสืบทอดทางพันธุกรรม สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน การแสดงบรรทัดฐานของปฏิกิริยาจะมีแง่มุมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ปริมาณนมที่ผลิตได้ ผลผลิตของธัญพืช (การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณ) จะแตกต่างกันอย่างมาก ความเข้มของสีของสัตว์จะแตกต่างกันเล็กน้อย เป็นต้น (การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ) ด้วยเหตุนี้บรรทัดฐานของปฏิกิริยาอาจแคบ (การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ - สีของดักแด้และตัวเต็มวัยของผีเสื้อบางตัว) และกว้าง (การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณ - ขนาดของใบพืชขนาดลำตัวของแมลงขึ้นอยู่กับสารอาหารของดักแด้ ). อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณบางอย่างมีลักษณะเฉพาะด้วยอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แคบ (ปริมาณไขมันในนม จำนวนนิ้วเท้าของหนูตะเภา) และการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพบางอย่างมีลักษณะเฉพาะด้วยอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่กว้าง (การเปลี่ยนแปลงสีตามฤดูกาลในสัตว์ในละติจูดทางตอนเหนือ) โดยทั่วไป บรรทัดฐานของปฏิกิริยาและความเข้มของการแสดงออกของยีนที่อิงตามนั้นจะกำหนดความแตกต่างของหน่วยภายในความจำเพาะ

ลักษณะของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน

• การหมุนเวียน - การเปลี่ยนแปลงหายไปเมื่อสภาพแวดล้อมเฉพาะที่นำไปสู่การปรากฏของการดัดแปลงหายไป
• ตัวละครกลุ่ม
• การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ไม่ได้รับการถ่ายทอด - บรรทัดฐานของปฏิกิริยาจีโนไทป์นั้นสืบทอดมา
• ความสม่ำเสมอทางสถิติของอนุกรมความแปรผัน
• การปรับเปลี่ยนจะทำให้ฟีโนไทป์แตกต่างโดยไม่ต้องเปลี่ยนจีโนไทป์

การวิเคราะห์และรูปแบบของความแปรปรวนของการดัดแปลง

การแสดงอาการของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนได้รับการจัดอันดับ - ซีรีส์การเปลี่ยนแปลง - ชุดของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต ซึ่งประกอบด้วยคุณสมบัติที่เชื่อมโยงถึงกันส่วนบุคคลของฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต จัดเรียงตามลำดับจากน้อยไปหามากหรือจากมากไปหาน้อยของการแสดงออกเชิงปริมาณของคุณสมบัติ (ขนาดใบ การเปลี่ยนแปลงความเข้มของสีขน ฯลฯ) ตัวบ่งชี้เดียวของความสัมพันธ์ระหว่างสองปัจจัยในชุดรูปแบบต่างๆ (เช่น ความยาวของขนและความเข้มของการสร้างเม็ดสี) เรียกว่าตัวแปร ตัวอย่างเช่น การปลูกข้าวสาลีในทุ่งแห่งหนึ่งอาจมีจำนวนหัวและหัวที่แตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากสภาพดินที่แตกต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบจำนวนเดือยในหนึ่งเดือยกับจำนวนเดือย คุณจะได้ชุดรูปแบบต่างๆ ต่อไปนี้:

เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลง

การแสดงผลแบบกราฟิกของการแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน - เส้นโค้งความแปรผัน - สะท้อนทั้งช่วงของการแปรผันในคุณสมบัติและความถี่ของการสังเกตความแปรผันแต่ละรายการ

หลังจากสร้างเส้นโค้งแล้ว จะเห็นได้ชัดว่าสิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือตัวแปรเฉลี่ยของการสำแดงของทรัพย์สิน (กฎของ Quetelet) เหตุผลนี้คือผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีต่อกระบวนการสร้างเซลล์ต้นกำเนิด ปัจจัยบางอย่างยับยั้งการแสดงออกของยีน ปัจจัยอื่นๆ เพิ่มประสิทธิภาพ เกือบทุกครั้งปัจจัยเหล่านี้ซึ่งส่งผลต่อการสร้างเซลล์อย่างเท่าเทียมกันทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันเช่น การแสดงลักษณะที่รุนแรงจะลดลงตามความถี่ของการเกิดขึ้น นี่คือสาเหตุของการเกิดขึ้นของบุคคลที่มีการแสดงออกทางลักษณะโดยเฉลี่ยมากขึ้น ตัวอย่างเช่นความสูงเฉลี่ยของผู้ชาย - 175 ซม. - เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด

เมื่อสร้างเส้นโค้งรูปแบบ คุณสามารถคำนวณค่าของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสร้างกราฟของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจากค่ามัธยฐานตามนี้ ซึ่งเป็นการสำแดงลักษณะเฉพาะที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด

รูปแบบของการปรับเปลี่ยนความแปรปรวน

ปรากฏการณ์

ปรากฏการณ์คือการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย คล้ายกับการกลายพันธุ์ จีโนไทป์ไม่เปลี่ยนแปลง สาเหตุของพวกเขาคือสารก่อวิรูป (teratogens) - ทางกายภาพ เคมี (ยา ฯลฯ) และสารชีวภาพ (ไวรัส) บางชนิด โดยมีความผิดปกติทางสัณฐานวิทยาและความผิดปกติเกิดขึ้น ปรากฏการณ์มักมีลักษณะคล้ายกับโรคทางพันธุกรรม บางครั้งปรากฏการณ์เกิดขึ้นจากการพัฒนาของตัวอ่อน แต่บ่อยครั้งที่ตัวอย่างของฟีโนโคปีคือการเปลี่ยนแปลงของการสร้างเซลล์ - สเปกตรัมของฟีโนโคปีนั้นขึ้นอยู่กับระยะของการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต

มอร์โฟส

มอร์โฟสคือการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง เป็นครั้งแรกที่มอร์โฟสปรากฏขึ้นอย่างแม่นยำในฟีโนไทป์และสามารถนำไปสู่การกลายพันธุ์แบบปรับตัวได้ ทฤษฎีวิวัฒนาการของอีพีเจเนติกส์ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเคลื่อนไหวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยอิงตามความแปรปรวนของการดัดแปลง มอร์โฟสไม่สามารถปรับตัวได้และไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ กล่าวคือ พวกมันไม่เคลื่อนไหวเหมือนกับการกลายพันธุ์ ตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ได้แก่ รอยแผลเป็น การบาดเจ็บบางอย่าง และรอยไหม้

ความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในระยะยาว

การปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ไม่ได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและเป็นเพียงปฏิกิริยาของจีโนไทป์ต่อสภาพแวดล้อมเท่านั้น แน่นอนว่าลูกหลานของบุคคลที่ได้รับปัจจัยบางอย่างที่ทำให้เกิดอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่กว้างขึ้นก็อาจมีการเปลี่ยนแปลงในวงกว้างเช่นเดียวกัน แต่สิ่งเหล่านี้จะปรากฏขึ้นเมื่อสัมผัสกับปัจจัยบางอย่างที่กระทำกับยีนที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่รุนแรงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในโปรโตซัว แบคทีเรีย และแม้แต่ยูคาริโอตบางชนิด มีสิ่งที่เรียกว่าความแปรปรวนของการดัดแปลงระยะยาวเนื่องจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไซโตพลาสซึม เพื่อชี้แจงกลไกของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในระยะยาว ให้เราพิจารณาการควบคุมตัวกระตุ้นโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมก่อน

การปรับทริกเกอร์ด้วยการปรับเปลี่ยน

เพื่อเป็นตัวอย่างของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนในระยะยาว ให้พิจารณาโอเปอเรเตอร์ของแบคทีเรีย โอเปอรอนเป็นวิธีการจัดระเบียบสารพันธุกรรมซึ่งยีนที่เข้ารหัสร่วมกันหรือโปรตีนที่ทำงานตามลำดับจะรวมกันภายใต้โปรโมเตอร์ตัวเดียว โอเปอรอนของแบคทีเรีย นอกเหนือจากโครงสร้างของยีนแล้ว ยังมีอีกสองส่วนคือโปรโมเตอร์และโอเปอเรเตอร์ ตัวดำเนินการจะอยู่ระหว่างโปรโมเตอร์ (ตำแหน่งที่เริ่มการถอดรหัส) และยีนที่มีโครงสร้าง หากผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับโปรตีนรีเพรสเซอร์บางชนิด เมื่อรวมกันแล้ว RNA polymerase จะป้องกันไม่ให้เคลื่อนที่ไปตามสายโซ่ DNA โดยเริ่มจากโปรโมเตอร์ หากมีโอเปอรอนสองตัวและหากพวกมันเชื่อมโยงถึงกัน (ยีนโครงสร้างของโอเปอรอนตัวแรกเข้ารหัสโปรตีนรีเพรสเซอร์สำหรับโอเปอรอนตัวที่สองและในทางกลับกัน) พวกมันจะสร้างระบบที่เรียกว่าตัวกระตุ้น เมื่อองค์ประกอบแรกของทริกเกอร์ทำงาน องค์ประกอบอื่นๆ จะเป็นแบบพาสซีฟ แต่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่าง การเปลี่ยนทริกเกอร์ไปยังโอเปอเรเตอร์ตัวที่สองอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการหยุดชะงักของการเข้ารหัสของโปรตีนอัดแรงดัน

ผลกระทบของตัวกระตุ้นการสลับสามารถสังเกตได้ในรูปแบบสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์บางชนิด เช่น แบคเทอริโอฟาจ และในโปรคาริโอต เช่น โคไล

ลองพิจารณาทั้งสองกรณี

Escherichia coli คือกลุ่มของแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งมีชีวิตบางชนิดเพื่อให้ได้รับประโยชน์ร่วมกัน (ร่วมกัน) พวกมันมีฤทธิ์ของเอนไซม์สูงต่อน้ำตาล (แลคโตส กลูโคส) และพวกมันไม่สามารถสลายกลูโคสและแลคโตสไปพร้อมกันได้ ความสามารถในการสลายแลคโตสถูกควบคุมโดยแลคโตสโอเปอเรเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยโปรโมเตอร์ ตัวดำเนินการ และเทอร์มิเนเตอร์ เช่นเดียวกับยีนที่เข้ารหัสโปรตีนรีเพรสเซอร์สำหรับโปรโมเตอร์ ในกรณีที่ไม่มีแลคโตสในสิ่งแวดล้อม โปรตีนรีเพรสเซอร์จะรวมตัวกับผู้ปฏิบัติงานและหยุดการถอดรหัส หากแลคโตสเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย มันจะรวมตัวกับโปรตีนรีเพรสเซอร์ เปลี่ยนโครงสร้าง และแยกโปรตีนรีเพรสเซอร์ออกจากผู้ปฏิบัติงาน

แบคทีเรียเป็นไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย เมื่อเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียภายใต้สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย แบคทีริโอฟาจจะยังคงไม่ทำงาน โดยแทรกซึมเข้าไปในสารพันธุกรรมและถูกส่งไปยังเซลล์ลูกสาวในระหว่างการแบ่งไบนารีของเซลล์แม่ เมื่อสภาวะที่เอื้ออำนวยปรากฏขึ้นในเซลล์แบคทีเรีย ตัวกระตุ้นจะเปลี่ยนเข้าสู่แบคทีริโอฟาจอันเป็นผลมาจากการที่สารอาหารที่เหนี่ยวนำเข้าไป และแบคทีริโอฟาจจะขยายจำนวนและแตกตัวออกจากแบคทีเรีย

ปรากฏการณ์นี้มักพบในไวรัสและโปรคาริโอต แต่แทบไม่เคยเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เลย

มรดกทางไซโตพลาสซึม

พันธุกรรมของไซโตพลาสซึมคือการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ประกอบด้วยการเข้ามาของสารตัวเหนี่ยวนำเข้าไปในไซโตพลาสซึม ซึ่งกระตุ้นการแสดงออกของยีน (กระตุ้นโอเปอเรเตอร์) หรือในการสืบพันธุ์อัตโนมัติของส่วนต่างๆ ของไซโตพลาสซึม

ตัวอย่างเช่น เมื่อแบคทีเรียแตกหน่อ การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของแบคทีริโอฟาจจะเกิดขึ้น ซึ่งอยู่ในไซโตพลาสซึมและมีบทบาทเป็นพลาสมิด ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย การจำลองดีเอ็นเอได้เกิดขึ้นแล้ว และอุปกรณ์ทางพันธุกรรมของเซลล์จะถูกแทนที่ด้วยเครื่องมือทางพันธุกรรมของไวรัส ตัวอย่างที่คล้ายกันของความแปรปรวนใน E. coli คือการทำงานของแลคเตสโอเปอรอนของอีโคไล - ในกรณีที่ไม่มีกลูโคสและมีแลคโตส แบคทีเรียเหล่านี้จะผลิตเอนไซม์เพื่อสลายแลคโตสเนื่องจากสวิตช์ในแลคเตสโอเปอเรเตอร์ โอเปอรอนสวิตช์นี้สามารถสืบทอดได้จากการแตกหน่อโดยการนำแลคโตสเข้าไปในแบคทีเรียตัวลูกในระหว่างการก่อตัวของมัน และแบคทีเรียตัวลูกยังผลิตเอนไซม์ (แลคเตส) เพื่อสลายแลคโตสแม้ในกรณีที่ไม่มีไดแซ็กคาไรด์นี้อยู่ในสิ่งแวดล้อมก็ตาม

นอกจากนี้ มรดกทางไซโตพลาสซึมที่เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนของการดัดแปลงในระยะยาวสามารถพบได้ในตัวแทนของยูคาริโอต เช่น ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด และตัวต่อ Habrobracon ichneumon เมื่อดักแด้ของด้วงมันฝรั่งโคโลราโดสัมผัสกับดัชนีความร้อนที่รุนแรง สีของด้วงมันฝรั่งก็เปลี่ยนไป ภายใต้เงื่อนไขบังคับที่ด้วงตัวเมียยังได้รับผลกระทบจากตัวบ่งชี้ความร้อนที่รุนแรง ทายาทของแมลงเต่าทองดังกล่าวยังคงรักษาลักษณะที่ปรากฏในปัจจุบันมาหลายชั่วอายุคน และจากนั้นบรรทัดฐานก่อนหน้าของลักษณะก็กลับมา ความแปรปรวนของการดัดแปลงอย่างต่อเนื่องนี้ยังเป็นตัวอย่างของมรดกทางไซโตพลาสซึมอีกด้วย สาเหตุของการสืบทอดคือการสืบพันธุ์อัตโนมัติของส่วนต่าง ๆ ของไซโตพลาสซึมที่มีการเปลี่ยนแปลง ให้เราพิจารณากลไกของการสืบพันธุ์อัตโนมัติซึ่งเป็นสาเหตุของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไซโตพลาสซึมโดยละเอียด ออร์แกเนลล์ที่มี DNA และ RNA ของตัวเอง รวมถึงพลาสโมเจนอื่นๆ สามารถสืบพันธุ์อัตโนมัติในไซโตพลาสซึมได้ ออร์แกเนลล์ที่มีความสามารถในการสืบพันธุ์ด้วยตนเอง ได้แก่ ไมโตคอนเดรียและพลาสติด ซึ่งมีความสามารถในการทำซ้ำในตัวเองและการสังเคราะห์โปรตีนผ่านการจำลองแบบและขั้นตอนของการถอดรหัส การประมวลผล และการแปล สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของการสืบพันธุ์อัตโนมัติของออร์แกเนลล์เหล่านี้ พลาสโมเจนยังสามารถสืบพันธุ์ได้เอง ภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม plasmogens มีการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดกิจกรรมของยีนนี้เช่นในระหว่างการแยกตัวของโปรตีนอัดความดันหรือการเชื่อมโยงของโปรตีนที่เข้ารหัสโปรตีนจากนั้นมันจะเริ่มผลิตโปรตีนที่ก่อตัว ลักษณะบางอย่าง เนื่องจากพลาสโมเจนสามารถขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของไข่ตัวเมียและสืบทอดมาได้ สถานะเฉพาะของพวกมันจึงสืบทอดมาเช่นกัน ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากยีนโดยการกระตุ้นการแสดงออกของยีนจะยังคงอยู่เช่นกัน หากปัจจัยที่ทำให้เกิดการกระตุ้นการแสดงออกของยีนและการสังเคราะห์โปรตีนนั้นได้รับการเก็บรักษาไว้ตลอดกระบวนการสร้างยีนให้กับลูกหลานของแต่ละบุคคล ลักษณะนั้นจะถูกส่งไปยังลูกหลานคนต่อไป

ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวจะคงอยู่ตราบเท่าที่ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ยังคงอยู่ เมื่อปัจจัยหนึ่งหายไป การเปลี่ยนแปลงก็จะค่อยๆ หายไปจากรุ่นสู่รุ่น นี่คือสิ่งที่ทำให้การแก้ไขในระยะยาวแตกต่างจากการแก้ไขทั่วไป

ความแปรปรวนของการดัดแปลงและทฤษฎีวิวัฒนาการ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติและอิทธิพลต่อความแปรปรวนของการดัดแปลง

การคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการอยู่รอดของบุคคลที่เหมาะสมที่สุดและรูปลักษณ์ของลูกหลานที่มีการเปลี่ยนแปลงที่ประสบความสำเร็จคงที่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติสี่ประเภท:

การเลือกที่มีเสถียรภาพรูปแบบของการคัดเลือกนี้นำไปสู่: ก) การทำให้การกลายพันธุ์เป็นกลางผ่านการคัดเลือก การทำให้ผลที่ตรงข้ามกับพวกมันเป็นกลาง ข) การปรับปรุงจีโนไทป์และกระบวนการพัฒนาส่วนบุคคลด้วยฟีโนไทป์คงที่ และ ค) การก่อตัวสำรองของการกลายพันธุ์ที่ทำให้เป็นกลาง จากผลของการคัดเลือกนี้ สิ่งมีชีวิตที่มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยเฉลี่ยจะครอบงำในสภาวะการดำรงอยู่ที่ต่ำที่สุด

การเลือกขับรถ.รูปแบบของการคัดเลือกนี้นำไปสู่: ก) การเปิดปริมาณสำรองการระดมพลซึ่งประกอบด้วยการกลายพันธุ์ที่ทำให้เป็นกลาง ข) การเลือกการกลายพันธุ์ที่ทำให้เป็นกลางและสารประกอบของมัน และ ค) การก่อตัวของฟีโนไทป์และจีโนไทป์ใหม่ จากการคัดเลือกครั้งนี้ สิ่งมีชีวิตที่มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยใหม่ซึ่งสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปซึ่งพวกมันอาศัยอยู่นั้นมีอิทธิพลมากกว่า

การเลือกที่ก่อกวนรูปแบบของการคัดเลือกนี้นำไปสู่กระบวนการเดียวกับการคัดเลือกแบบขับเคลื่อน แต่ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การสร้างบรรทัดฐานปฏิกิริยาโดยเฉลี่ยใหม่ แต่เพื่อความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่มีบรรทัดฐานปฏิกิริยาที่รุนแรง

การเลือกเพศการเลือกรูปแบบนี้อำนวยความสะดวกในการพบปะระหว่างเพศ โดยจำกัดการมีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์ของบุคคลที่มีลักษณะทางเพศที่พัฒนาน้อยกว่า

โดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ถือว่าสารตั้งต้นของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ร่วมกับปัจจัยคงที่อื่นๆ (การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่) ว่าเป็นความแปรปรวนทางพันธุกรรม มุมมองเหล่านี้เกิดขึ้นจริงในลัทธิดาร์วินแบบอนุรักษ์นิยมและลัทธินีโอดาร์วิน (ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์) อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์บางคนเริ่มยึดมั่นในมุมมองที่แตกต่างกันตามที่สารตั้งต้นก่อนการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือมอร์โฟซิสซึ่งเป็นความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยนประเภทที่แยกจากกัน มุมมองนี้พัฒนาไปสู่ทฤษฎีวิวัฒนาการอีพิเจเนติกส์

ลัทธิดาร์วินและลัทธินีโอดาร์วิน

จากมุมมองของลัทธิดาร์วิน ปัจจัยหลักประการหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่กำหนดความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิตคือความแปรปรวนทางพันธุกรรม สิ่งนี้นำไปสู่การครอบงำของบุคคลที่มีการกลายพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จอันเป็นผลมาจากสิ่งนี้ - ต่อการคัดเลือกโดยธรรมชาติและหากการเปลี่ยนแปลงนั้นเด่นชัดมากก็ไปสู่การเก็งกำไร ความแปรปรวนของการดัดแปลงขึ้นอยู่กับจีโนไทป์ ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ซึ่งสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 20 ยึดถือมุมมองเดียวกันเกี่ยวกับความแปรปรวนของการดัดแปลง ม.โวรอนต์ซอฟ ดังที่เห็นได้จากข้อความข้างต้น ทั้งสองทฤษฎีถือว่าจีโนไทป์เป็นพื้นฐานสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปภายใต้อิทธิพลของการกลายพันธุ์ ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของความแปรปรวนทางพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงจีโนไทป์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงบรรทัดฐานของปฏิกิริยา เนื่องจากจีโนไทป์เป็นตัวกำหนด บรรทัดฐานของปฏิกิริยาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ และการกลายพันธุ์จึงปรากฏในฟีโนไทป์ ซึ่งทำให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมมากขึ้นหากการกลายพันธุ์มีความเหมาะสม ขั้นตอนการคัดเลือกโดยธรรมชาติตามลัทธิดาร์วินและนีโอดาร์วินประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1) ขั้นแรก บุคคลจะปรากฏตัวพร้อมกับคุณสมบัติใหม่ (เนื่องจากการกลายพันธุ์)

2) จากนั้นเธอก็พบว่าตัวเองสามารถหรือไม่สามารถละทิ้งลูกหลานได้

3) หากบุคคลใดละทิ้งลูกหลาน การเปลี่ยนแปลงของจีโนไทป์จะได้รับการแก้ไขในรุ่นต่อๆ ไป และสิ่งนี้จะนำไปสู่การคัดเลือกโดยธรรมชาติในที่สุด

ทฤษฎีวิวัฒนาการอีพีเจเนติกส์

ทฤษฎีวิวัฒนาการอีพิเจเนติกส์ถือว่าฟีโนไทป์เป็นสารตั้งต้นของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และการคัดเลือกไม่เพียงแต่แก้ไขการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์เท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในการสร้างพวกมันด้วย อิทธิพลหลักที่มีต่อการถ่ายทอดทางพันธุกรรมไม่ใช่จีโนม แต่เป็นระบบ Epigenetic ซึ่งเป็นชุดของปัจจัยที่มีผลต่อการสร้างเซลล์ ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่างซึ่งเป็นหนึ่งในประเภทของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนนั้น วิถีการพัฒนาที่มั่นคง (ครีด) จะเกิดขึ้นในแต่ละบุคคล - ระบบอีพีเจเนติกส์ที่ปรับให้เข้ากับมอร์โฟซิส ระบบการพัฒนานี้มีพื้นฐานอยู่บนการดูดซึมทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซึ่งประกอบด้วยการปรับเปลี่ยนการกลายพันธุ์บางอย่าง - สำเนายีนดัดแปลง ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอีพิเจเนติกส์ในโครงสร้างโครมาติน ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของยีนอาจเป็นผลมาจากทั้งการกลายพันธุ์และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม นั่นคือขึ้นอยู่กับการปรับเปลี่ยนบางอย่างภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง การกลายพันธุ์จะถูกเลือกเพื่อปรับร่างกายให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงใหม่ ด้วยวิธีนี้ จะเกิดจีโนไทป์ใหม่ซึ่งก่อให้เกิดฟีโนไทป์ใหม่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1) ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง

2) มอร์โฟสนำไปสู่การทำให้เกิดความไม่เสถียรของการสร้างยีน

3) ความไม่เสถียรของการสร้างยีนทำให้เกิดฟีโนไทป์ที่ผิดปกติซึ่งตรงกับมอร์โฟซิสมากที่สุด

4) หากจับคู่ฟีโนไทป์ใหม่ได้สำเร็จ การคัดลอกยีนของการดัดแปลงจะเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความเสถียร - บรรทัดฐานปฏิกิริยาใหม่จะเกิดขึ้น

ลักษณะเปรียบเทียบของความแปรปรวนทางพันธุกรรมและไม่ใช่ทางพันธุกรรม

ลักษณะเปรียบเทียบของรูปแบบความแปรปรวน

คุณสมบัติ	ไม่ใช่กรรมพันธุ์ (แก้ไข)	กรรมพันธุ์
เปลี่ยนวัตถุ	ฟีโนไทป์อยู่ในช่วงปฏิกิริยาปกติ	จีโนไทป์
ปัจจัยกำเนิด	การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม	การรวมตัวกันของยีนอันเป็นผลมาจากการผสมเซลล์สืบพันธุ์ การข้ามและการกลายพันธุ์
การสืบทอดลักษณะ	ลักษณะไม่ได้รับการสืบทอด (สืบทอดเฉพาะบรรทัดฐานปฏิกิริยาเท่านั้น)	สืบทอดมา
คุณค่าสำหรับบุคคล	การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเพิ่มความมีชีวิตชีวา	การเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์นำไปสู่ความอยู่รอด การเปลี่ยนแปลงที่เป็นอันตรายนำไปสู่ความตาย
ความหมายเพื่อการดู	ส่งเสริมความอยู่รอด	นำไปสู่การเกิดขึ้นของประชากรและสายพันธุ์ใหม่อันเป็นผลมาจากความแตกต่าง
บทบาทในการวิวัฒนาการ	การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต	วัสดุสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
รูปแบบของความแปรปรวน	กลุ่ม	ส่วนบุคคลรวมกัน
ลวดลาย	เชิงสถิติ (ชุดรูปแบบ)	กฎของอนุกรมความคล้ายคลึงกันของความแปรปรวนทางพันธุกรรม

การเปลี่ยนแปลงความแปรปรวนในชีวิตมนุษย์

โดยทั่วไปแล้ว มนุษย์ได้ใช้ความรู้เกี่ยวกับความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนมาเป็นเวลานานแล้ว เช่น ในการทำฟาร์ม หากคุณทราบลักษณะเฉพาะของพืชแต่ละชนิด (เช่น ความต้องการแสง น้ำ สภาพอุณหภูมิ) คุณสามารถวางแผนระดับการใช้งานสูงสุด (ภายในขีดจำกัดปฏิกิริยาปกติ) ของพืชชนิดนี้ได้ - เพื่อให้เกิดผลสูง ดังนั้นผู้คนจึงวางพืชประเภทต่างๆ ไว้สำหรับการก่อตัวของมันในสภาวะที่แตกต่างกัน - ในฤดูกาลที่ต่างกันและสิ่งที่คล้ายกัน สถานการณ์คล้ายกับสัตว์ - ความรู้เกี่ยวกับความต้องการของวัวเช่นวัวนำไปสู่การผลิตนมที่เพิ่มขึ้นและส่งผลให้ผลผลิตน้ำนมเพิ่มขึ้น

เนื่องจากในมนุษย์ ความไม่สมมาตรในการทำงานของสมองซีกโลกจะเกิดขึ้นเมื่อถึงช่วงอายุหนึ่ง และในคนที่ไม่รู้หนังสือและไม่มีการศึกษาจะเกิดขึ้นน้อยกว่า จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าความไม่สมมาตรนั้นเป็นผลมาจากความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยน ดังนั้นในขั้นตอนของการเรียนรู้ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ระบุความสามารถของเด็กเพื่อที่จะตระหนักถึงฟีโนไทป์ของเธออย่างเต็มที่

ตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงความแปรปรวน

• ในแมลงและสัตว์
  • เพิ่มระดับเม็ดเลือดแดงเมื่อปีนเขาในสัตว์ (สภาวะสมดุล)
  • เพิ่มการสร้างเม็ดสีผิวด้วยการสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างรุนแรง
  • การพัฒนาระบบมอเตอร์อันเป็นผลจากการฝึกอบรม
• รอยแผลเป็น (morphosis)
  • การเปลี่ยนแปลงสีของด้วงมันฝรั่งโคโลราโดเมื่อดักแด้สัมผัสกับอุณหภูมิสูงหรือต่ำเป็นเวลานาน
  • การเปลี่ยนแปลงสีขนของสัตว์บางชนิดเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง
  • ความสามารถของผีเสื้อในสกุลวาเนสซ่าในการเปลี่ยนสีตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
• ในพืช
  • โครงสร้างที่แตกต่างกันของใบใต้น้ำและเหนือน้ำในพืชน้ำบัตเตอร์คัพ
  • การพัฒนารูปแบบการเจริญเติบโตต่ำจากเมล็ดพืชพื้นที่ราบที่ปลูกในภูเขา
• ในแบคทีเรีย
  • การทำงานของยีนแลคเตสโอเปอเรเตอร์ของเชื้อ Escherichia coli
• ตาล