Variación genética: Tipos e importancia de las variaciones genéticas
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Las variaciones son diferencias morfológicas, fisiológicas, citológicas y conductistas entre los individuos de la misma especie y la descendencia de los mismos padres. Se encuentran en todos los personajes y en todas las direcciones posibles. Por lo tanto, no hay dos individuos similares.
Imagen cortesía: homes.cs.washington.edu/~suinlee/figures/systems-genetics2.JPG
Las variaciones aparecen incluso en los clones y gemelos monocigóticos. Aquí, son adquiridos o causados por mutaciones. Las variaciones adquiridas suelen deberse al efecto del medio ambiente. No se heredan. Las mutaciones son variaciones hereditarias repentinas o discontinuas que se producen debido a errores en la replicación del ADN.
Los organismos que se reproducen sexualmente tienen abundantes variaciones genéticas. Las variaciones se reducen si hay endogamia intensiva (apareamiento de organismos estrechamente relacionados como miembros de la misma familia, primos, etc.). El hecho fue conocido por nuestros antepasados desde el 8000-10000 aC. Sabían que la reproducción sexual produce variaciones. Nuestros antepasados explotaron las variaciones que se encuentran en las plantas y animales silvestres para criar de forma selectiva plantas y animales para la domesticación, por ejemplo, la raza Sahiwal de las vacas salvajes.
A través de la cría selectiva continua y la selección artificial, los seres humanos han criado cientos y miles de razas y variedades antes del descubrimiento de los principios de la herencia. Indica claramente que nuestros antepasados tenían un buen conocimiento de la herencia y las variaciones. Sin embargo, no tenían ningún indicio de la base científica de estos fenómenos.
Tipos de variaciones:
Las variaciones se clasifican de acuerdo con:
(i) Rasgo afectado:
Morfológicos, fisiológicos, citológicos y conductistas.
(ii) Impacto:
Útil, nocivo y neutral o indiferente.
(iii) Partes:
Merístico (número de partes y sus relaciones geométricas) y sustantivo (apariencia),
(iv) Grado:
Continuo y discontinuo,
(v) Células afectadas:
Somática y germinal,
(vi) Fenotípico (observable) y genotípico (constitucional).
I. Variaciones somáticas o somatogénicas:
Son variaciones que afectan a las células somáticas o corporales de los organismos. También se denominan modificaciones o caracteres adquiridos porque un individuo los obtiene durante su vida útil. Lamarck (1801, 1809) basó su teoría de la evolución en la herencia de los caracteres adquiridos. Sin embargo, como lo demuestra Weismann (1892), las variaciones somáticas generalmente mueren con la muerte del individuo y, por lo tanto, no son hereditarias. Son causados por tres factores: medio ambiente, uso y desuso de los órganos y esfuerzos conscientes.
(a) Factores ambientales:
Los factores ambientales son el medio, la luz, la temperatura, la nutrición, el viento, el suministro de agua, etc. Los factores ambientales producen cambios en el fenotipo del individuo. Diferentes cambios en el fenotipo en respuesta a diferentes factores ambientales, se llaman plasticidad fenotipo. Un fenotipo específico desarrollado en respuesta a una condición ecológica particular se llama ecofenotipo.
Solo hay ligeras modificaciones en los animales, pero en las plantas las modificaciones son mucho más notables. Esto se debe al efecto ambiental en los meristemas de varias partes. Un ligero cambio en la actividad meristemática puede tener un efecto permanente en la planta. El ambiente también puede cambiar la cantidad de flores y provocar cambios no heredables en las partes florales. Algunos de los factores ambientales más importantes son:
1. Medio:
Algunas plantas anfibias muestran heterofilia con hojas disecadas dentro del agua y hojas enteras afuera, por ejemplo, Ranunculus aquatilis. Stockard colocó los huevos de pescado Fundulus en agua de mar que contenía cloruro de magnesio. Los jóvenes criados en ese medio poseían un ojo mediano en lugar de los dos ojos laterales habituales. La hortensia produce flores azules en suelos ácidos y flores rosadas en suelos alcalinos.
2. Luz:
En ausencia de luz las plantas permanecen etioladas. La sombra produce formas internas alargadas y hojas más delgadas y anchas. Aumenta la suavidad de muchos vegetales. La luz fuerte, por el contrario, ayuda en la producción de más tejido mecánico y hojas más pequeñas y más gruesas. El parénquima palisado se vuelve multicapa bajo una luz intensa, pero permanece en una sola capa con intensidades moderadas de luz (por ejemplo, Peach).
El efecto de la luz también ha sido observado por Cunningham en peces planos Solea. El pez descansa habitualmente en el lado izquierdo. Desarrolla pigmentación y ojos en el lado derecho, el lado expuesto a la luz. Si el lado izquierdo está expuesto a la luz en los peces jóvenes, ambos ojos y pigmentación se desarrollan en ese lado.
3. Temperatura:
La temperatura afecta directamente la actividad metabólica de los organismos y la tasa de transpiración en las plantas. Las plantas que crecen en áreas cálidas muestran el nanismo de las partes aéreas y un mayor crecimiento del sistema radicular. La fuerte luz solar y las altas temperaturas provocan el bronceado solar de la piel humana mediante la producción de más melanina para la protección contra el aislamiento excesivo y las radiaciones ultravioletas.
4. Nutrición:
El individuo que recibe una nutrición óptima crece mejor, mientras que el desnutrido muestra un retraso en el crecimiento. La abundancia o deficiencia de una sal mineral produce varios tipos de deformidades en las plantas. Una larva de abeja de miel alimentada con jalea real se convierte en reina mientras que la que se alimenta del pan de abeja se convierte en obrera.
5. Agua:
Las plantas que crecen en suelos deficientes en agua o en áreas con poca lluvia muestran modificaciones para reducir la transpiración y retener agua, por ejemplo, suculencia, espinas, hojas reducidas, recubrimiento grueso, estomas hundidos, etc. Las que crecen en áreas húmedas y húmedas producen exuberantes crecimiento.
(b) Uso y desuso de órganos:
Esto se observa principalmente en animales superiores. El órgano que se pone en uso continuo se desarrolla más, mientras que el órgano menos utilizado se desarrolla poco. Un luchador o un jugador que realiza ejercicio diario desarrolla un cuerpo más fuerte y musculoso que otro hombre que no hace ningún ejercicio. Un león, tigre o oso guardado en un zoológico es más débil que el que vive en la selva.
(c) Esfuerzos conscientes:
Las modificaciones debidas a esfuerzos conscientes se observan solo en aquellos animales que tienen inteligencia. Recibiendo educación, entrenamiento de algunas mascotas, cuerpos delgados, aburrimiento del pabellón auricular, cuello largo, pies pequeños, mutilaciones de mascotas, bonsáis, etc. son algunos de los ejemplos de esfuerzos conscientes.
II. Variaciones germinales o blastogénicas:
Se producen en las células germinales de un organismo y son heredables. Pueden estar ya presentes en los antepasados o formarse repentinamente. En consecuencia, las variaciones germinales son de dos tipos, continuas y discontinuas.
1. Variaciones continuas:
También se les llama variaciones fluctuantes porque fluctúan en cada lado (tanto más como menos) de una media o promedio para la especie. Las variaciones continuas son típicas de las características cuantitativas. Muestran diferencias del promedio que están conectadas con él a través de pequeñas formas intermedias.
Si se grafica como una gráfica, se encontrará que la media o característica normal está poseída por el número máximo de individuos. El número de individuos disminuirá con el aumento del grado de fluctuación. Las gráficas parecen tener forma de campana (Fig. 5.39). Las variaciones continuas ya están presentes en diferentes organismos o razas de una especie.
Son producidos por:
(i) Separación aleatoria o segregación de cromosomas en el momento de la formación de gametos o esporas.
(ii) Cruce o intercambio de segmentos entre cromosomas homólogos durante la meiosis.
(iii) Combinación casual de cromosomas durante la fecundación. Por lo tanto, estas variaciones también se conocen con el nombre de recombinación.
Hacen un organismo mejor preparado para luchar por la existencia en un entorno particular. También permiten a los seres humanos mejorar las razas de plantas y animales importantes. Sin embargo, no pueden formar una nueva especie, aunque Darwin (1859) basó su evolución de la teoría de la selección natural en variaciones continuas. Las vitiaciones continuas son de dos tipos:
(a) Sustantivo:
Influyen en la apariencia, incluida la forma, el tamaño, el peso y el color de una parte o la totalidad del organismo, por ejemplo, altura, forma de la nariz, color de la piel, color de los ojos, pelo, longitud de los dedos o dedos del pie, producción de leche, huevos, etc. .
(b) Merística:
Influyen en el número de partes, por ejemplo, alelos múltiples en grupos sanguíneos, número de granos en una espiga de trigo, número de segmentos de epicalix en Althaea, tentáculos en Hidra o segmentos en lombrices de tierra, etc.
2. Variaciones discontinuas:
También se les llama deportes, salivaciones o mutaciones. Son repentinas, impredecibles, salidas hereditarias de la normalidad sin ninguna etapa intermedia. El organismo en el que se produce una mutación se llama mutante. Las variaciones discontinuas forman la base de la teoría de la mutación de la evolución propuesta por De Vries (1902).
Las variaciones o mutaciones discontinuas son causadas por (a) aberraciones cromosómicas como eliminación, duplicación, inversión y translocación, (b) cambio en el número de cromosomas a través de aneuploidía y poliploidía, (c) cambio en la estructura y expresión de los genes debido a la adición, eliminación o cambio en nucleótidos.
Las variaciones discontinuas son de dos tipos: (a) Sustantivas. Afectan la forma, el tamaño y el color, por ejemplo, ovejas Ancon de patas cortas, ganado sin cuernos o pollos, gatos sin pelo, parches de Piebald en el hombre, braquidactilia, sindactilia, etc. (b) Merística. Afectan el número de partes, por ejemplo, polidactilia (seis o más dígitos) en humanos.
Importancia de las variaciones:
1. Las variaciones hacen que algunos individuos se adapten mejor a la lucha por la existencia.
2. Ayudan a los individuos a adaptarse según el entorno cambiante.
3. Las variaciones o mutaciones discontinuas producen nuevos rasgos en los organismos.
4. Las variaciones permiten que los criadores mejoren las razas de plantas y animales útiles para aumentar la resistencia, mejorar el rendimiento, acelerar el crecimiento y disminuir la entrada.
5. Constituyen la materia prima para la evolución.
6. Las variaciones dan a cada organismo una individualidad distinta.
7. Debido a las variaciones, las especies no permanecen estáticas. En cambio, se están modificando lentamente formando nuevas especies con el tiempo.
8. Las adaptaciones previas causadas por la presencia de variaciones neutrales son extremadamente útiles para sobrevivir contra cambios repentinos en el medio ambiente, por ejemplo, resistencia contra un nuevo pesticida o antibiótico.
9. Las variaciones ortogenéticas (direccionales o determinadas) participan en la formación de nuevas especies.
