День: 4 апреля 2021

Մուտացիա

Մուտացիան գենոտիպի կայուն փոփոխությունն է որն իրականանում է արտաքին կամ ներքին միջավայրի ազդեցության տակ։ Մուտացիաները լինում են՝ ինքնաբուխ, առաջանում են ինքնաբերաբար օրգանիզմի ողջ կյանքի ընթացքում իր համար նորմալ շրջակա միջավայրի պայմանների դեպքում և աջակցված, գենոմի ժառանգվող փոփոխությունները, որոնք առաջանում են շրջակա միջավայրի ոչ բարենպաստ ազդեցության կամ արհեստական պայմաններում այս կամ այն մուտագեն ազդեցությունների արդյունում։ Մուտացիաների առաջացմանը հանգեցնող հիմնական պրոցեսներն են՝ ԴՆԹ-ների կրկնապատկումը, ԴՆԹ-ների վերականգնման խախտումները:

Մուտացիաների դասակարգում

Գոյություն ունեն մուտացիաների մի քանի դասակարգումներ՝ ըստ տարբեր չափանիշների․
գենոմային, քրոմոսոմային, գենային։

Գենոմային պոլիպլոիդիզացում

Օրգանիզմների կամ բջիջների առաջացում, որոնց գենոմը ներկայացված է քրոմոսոմների երկուսից ավել հավաքածուով և անեուպլոիդիացում` գապլոիդ հավաքածուին ոչ բազմապատիկ քրոմոսոմների թվի փոփոխություն։ Կախված քրոմոսոմային հավաքածուների ծագումից՝ պոլիպլոիդների մեջ տարբերում են՝ ալլոպոլիպլոիդներ, որոնք ունեն տարբեր տեսակի՝ հիբրիդացումից ստացված քրոմոսոմների ավաքածուներ, աուտոպոլիպլոիդներ, որոնց մոտ տեղի է ունենում սեփական գենոմի քրոմոսոմների թվի ավելացում n անգամ։

Քրոմոսոմային մուտացիա

Այդ ժամանակ տեղի են ունենում առանձին քրոմոսոմների կառուցվածքի խոշոր փոփոխություներ։ Այդ դեպքում դիտվում է մեկ կամ մի քանի քրոմոսոմների գենետիկական նյութի կորուստ  կամ կրկնապատկում, ինչպես նաև առանձին քրոմոսոմների հատվածների կողմնորոշման փոփոխություն, և գենետիկական նյութի տեղափոխություն մեկ քրոմոսոմից մյուսի վրա: Գենային մակարդակով ԴՆԹ-ի սկզբնական կառուցվածքի փոփոխությունները մուտացիայի ազդեցության տակ նվազ նշանակալից են, քան քրոմոսոմային մուտացիաների դեքում, սակայն գենային մուտացիաերը առավել հաճախ են հանդիպում։

Գենային մուտացիա

Դրա արդյունքում տեղի են ունենում մեկ կամ մի քանի նուկլեոտիդների փոփոխություններ, դելեցիաներ, ներդրումներ և տրանսլոկացիաներ, դուպլիկացիաներ և ինվերսիաներ՝ գեների տարբեր հատվածներում, այն դեպքում, երբ մուտացիայի ազդեցության տակ փոփոխվում է միայն մեկ նուկլեոտիդ, ապա խոսքը կետային մուտացիաների մասին է։ Քանի որ ԴՆԹ-ի կազմի մեջ մտնում են միայն երկու տիպի ազոտային միացություն ներ` պուրիններ և պիրիմիդիններ, ապա հիմքերի փոփոխությամբ բոլոր կետային մուտացիաները բաժանվում են երկու դասի՝ տրանզիցիա և տրանսվերսիա։

Մուտացիաների հետևանքները բջջի և օրգանիզմի համար

 Մուտացիաները, որոնք վատթարացնում են բջջի գործունեությունը բազմաբջիջ օրգանիզմում, հաճախ հանգեցնում են բջջի վերացմանը։ Եթե ներքին և արտաքին բջջային մեխանիզմները չեն հայտնաբերել մուտացիան և բջիջը անցել է բաժանումը, ապա մուտանտային գենը փոխանցվում է բջջի բոլոր սերունդներին, և առավել հաճախ հանգեցնում նրան, որ բոլոր այդ բջիջները սկսում են այլ կերպ գործել։ Բարդ բազմաբջիջ օրգանիզմի սոմատիկ բջիջների մուտացիան կարող է բերել չարորակ կամ լավորակ նորագոյացությունների, սեռական բջջում՝ սերնդի ամբողջ օրգանիզմի հատկությունների փոփոխություն։ Գոյատևման հաստատուն պայմաններում առանձնյակներից շատերն ունեն օպտիմալին մոտ գենոտիպ, իսկ մուտացիաներն առաջացնում են օրգանիզմի գործառույթների խախտում, նվազեցնում նրա հարմարվածությունը և կարող են բերել առանձնյակի մահվան։ Սակայն, շատ հազվադեպ մուտացիան կարող է նպաստել օրգանիզմի մոտ օգտակար հատկանիշների առաջացմանը, և այդ դեպքում մուտացիաները շրջակա միջավայրին հարմարվելու միջոցներ են ձեռք բերում և համապատասխանաբար կոչվում են հարմարվողական։

Մուտացիաների դերն էվոլյուցիոն պրոցեսում

Գոյության պայմանների զգալի փոփոխության դեպքում այն մուտացիաները, որոնք ավելի վաղ վնասակար էին, կարող են դառնալ օգտակար։ Այսպես՝ մուտացիաները բնական ընտրության նյութ են։ Մելանիստ մուտանտներն առաջին անգամ գիտնականների կողմից հայտնաբերվել էին կեչու թրթուրի պոպուլյացիաներում 19-րդ դարի կեսերին Անգլիայում՝ իրենց բնորոշ առավել բաց գունավորում ունեցող առանձնայակների մեջ։ Մուգ գունավորումն առաջ է եկել մեկ գենի մուտացիայի արդյունքում։ Թիթեռներն իրենց օրն անցկացնում են ծառերի բների և ճյուղերի վրա, որոնք սովորաբար ծածկված են քարաքոսներով, որոնց հիմնագույնի վրա գորշ գունավորումը քողարկող է։ Մթնոլորտի աղտոտմամբ ուղեկցվող արդյունաբերական հեղափոխության արդյունքում քարաքոսները մահացան, իսկ կեչիների բաց գունավորում ունեցող բները ծածկվեցին մրով։ Արդյունքում 20-րդ դարի կեսերին արդյունաբերական շրջաններում մուգ գունավորումը գրեթե ամբողջությամբ դուրս մղեց բացին։ Ապացուցված էր, որ սև ձևի գերադասելի գոյատևման գլխավոր պատճառը թռչունների գիշատչ դերն է, որոնք աղտոտված վայրերում ընտրողաբար ուտում էին բաց գունավորում ունեցող թիթեռներին։

Դարվինի էվոլյուցիոն տեսություն

Դարվինը բացահայտեց էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերը, որոնցով բացատրեց տեսակառաջացումը։ Էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերն են՝ փոփոխականությունը, ժառանգականությունը, բնական ընտրությունը: Դարվինը գտնում էր, որ բոլոր կենդանի օրգանիզմները օժտված են փոփոխականության հատկությամբ և ըստ որի տարբերում էր փոփոխականության 3 ձև` որոշակի, խմբակային կամ ոչ ժառանգական, անորոշ, անհատական կամ ժառանգական, հարաբերակցական:

Գոյության կռիվ, բնական ընտրություն, օրգանիզմների հարմարվածությունը արտաքին միջավայրին:

Տարբերվում է գոյության կռվի երեք տեսակ ներտեսակային, միջտեսակային և կռիվ անօրգանական աշխարհի անբարենպաստ պայմանների դեմ:   Ներտեսակային կռիվը ամենատարածվածն է և տեղի է ունենում նույն տեսակի կենդանիների միջև: Դրանք կռվում են եգի, տարածքի և սննդի համար:    Միջտեսակայինը կռիվն է տարբեր տեսակների պատկանող կենդանիների միջև: Գոյություն ունի պայքար անբարենպաստ պայմանների դեմ ևս: Դարվինն ասել է, որ Անգլիայում ցրտաշունչ ձմեռվա ընթացքում սատկել են թռչունների 80 %-ը: Նրանք չեն կարողացել պայքարել:
Արհեստական ընտրություն: Ըստ Դարվինի ընտանի կենդանիները հարմարվել են մարդուն այսինքն պարդը ստեղծել է արհեստական ընտրություն և վարժեցնելով կենդանուն առաջացրել է նոր ցեղատեսակ:

Բնական ընտրություն: Դարվինը նկատեց, որ միևնույն տեսակի առաձնյակներում ևս նկատվում է կենդանի օրգանիզմների տարբերություն: Նա հասկացավ, որ նոր ծնված կենդանիների մի մասը, որ առավել հարմարված էր ոչնչացնում են չհարմարվածներին: Սա անվանվեց բնական ընտրություն:

Շարժական ընտրությունը արտաքին միջավայրի փոփոխությունից կախված առաձնյակի փոփոխությունն է: Երբ արդյունաբերական փոշու պատճառով ծառերը սևացան սև թիթեռների քանակը աճեց, քանի որ դրանք ծառերի սև բների վրա չէին երևում ու դրանց որսալը դժվար էր:

Կայունացող ընտրությունը գործում է միջավայրի հաստատուն պայմաններում և ամրապտդում է օրգանիզմի ձեռք բերած օգտակար հատկանիշները:

Տեսակ, պոպուլյացիա, էվոլյուցիայի գլխավոր ուղիները՝ արոմորֆոզ, իդեոադապտացիա, ընդհանուր դեգեներացիա:

Էվոլյուցիայի գլխավոր ուղիներն են արոմորֆոզները, իդիոդապտացիաները և ընդհանուր դեգեներացիաները, որոնք հանգեցնում են կենդանաբանական առաջադիմության՝ այսինքն մեծանում է տվյալ տեսակի առանձնասենյակների թվաքանակը, ընդարձակում է արեալը, առաջանում են նոր պոպուլյացիաներ:
Արոմորֆոզ: Արոմորֆոզներն այնպիսի էվոլյուցիոն փոփոխություններ են, որոնք օրգանիզմները տանում են դեպի կազմավորվածության ընդհանուր վերելք, բարդացնում նրանց կառուցվածքը, բարձրացնում կենսագործոնեության ուժգնությունը:
Օրգանական աշխարհի էվոլյուցիայի վաղ փուլերի խոշոր արոմորֆոզներ են՝ բույսերի ֆոտոսինթեզի գործընթացի առաջացումը, օրգանիզմների՝ սեռական ճանապարհով բազմացումը, ներքին բեղմնավորումն և հայտ գալը: Բույսերի զարգացման մեջ խոշոր արոմորֆոզ էր սպորներով բազմացումից սերմերով բազմացման անցնելը: Ողնաշարավոր կենդանիների զարգացման ընթացքում խոշոր արոմորֆոզների էին քորդայի, խռիկային և թոքային շնչառության, հնգամատ տիպի վերջույթների առաջացումը և այլն: Արոմորֆոզը Գոյության կռվում նշանակալից առավելություններ է տալիս օրգանիզմին, հնարավորություն ընձեռում նրան հարմարվելու նոր միջավայրին, օժանդակում է պոպուլյացիաներում գոյատևման բարձրացման և մահացության իջեցմանը: