Глава 3 Механизми за разнообразяване на живите организми
Въведение
Мутациите, мейозата и оплождането до голяма степен обясняват генетичното разнообразие на живите същества. Съществуват обаче и други процеси на диверсификация на живите същества.
Какво са те ?
I Промени в експресията на геноми
A/Гени за развитие и организационни планове
Хомеотичните гени, отговорни за идентичността на сегментите на ембриона, определят разположението на органите по предно-задната ос. Промените в реда на експресия на тези гени или промените в областите им на експресия имат значителни морфологични последици. Хомеотичните гени имат силни хомологии на последователността дори в много отдалечени групи, доказателство, че те са получени от гени на предците.
B/гени за развитие и морфологични разлики
Различията в морфологията между тясно свързани видове могат да се дължат на вариации във времето и интензивността на експресията на общи гени. При чинките интензивността и продължителността на експресия на гените Bmp4, участващи в растежа на клюна, варират, създавайки множество различни форми.
По този начин продължителността на различните фази на развитие може да бъде модифицирана (удължена или съкратена или дори изчезнала) и следователно размерът или пропорциите на организма могат да бъдат различни. Например, възрастни кучета проявяват характеристики, наблюдавани при вълци на юношеския етап (увиснали уши, мозък, структуриран като този на 4-месечно вълче).
Всяка мутация в ДНК последователностите, контролиращи експресията на хомеотични гени, води до анатомична модификация на тялото. Както може да каже Франсоа Якоб (Нобелова награда за медицина, 1965), еволюцията се държи като „майстор“, използвайки по различни начини общи елементи, присъстващи в една и съща кутия с инструменти.
коментиран курс в youtube:
Видеоклипове:
II Други механизми на генетична диверсификация
A/полиплоидизация
Поли = няколко плоиди = брой хромозоми: следователно полиплоидизация = събитие, което увеличава броя на хромозомите
Полиплоидният вид се характеризира с това, че има повече от два пълни комплекта хромозоми. Те могат да произхождат от един и същи вид (автополиплоид) или от различни видове (алополиплоид).
Алополиплоидия: По време на хибридизация един от родителите дава в нейните гамети партида хромозоми, несъвместими с тези на другия парет от различен вид. По време на първото митотично делене на хибридната яйцеклетка се удвоява хромозомите, но клетъчното делене не се извършва, тъй като образуваните двойни хромозоми не могат да съвпадат. Следователно се оказваме с два различни набора двойни хромозоми. Тъй като хроматидите се разделят, ще получим двойки хромозоми от две различни партиди. Тогава хибридът ще бъде плодороден. Следователно тези полиплоиди имат различни геноми от тези на видовете, от които произлизат: те ще изразяват различни характери.
Това е често явление в растителния свят (70% от цъфтящите растения или покритосеменните са имали полиплоидизационно събитие в своята еволюционна история), но по-рядко в животинския свят.
Автополиплоидия:
Често е спонтанно или създадено от човека за неговите селскостопански нужди. Понякога в зародишната клетка започва мейоза, хромозомите се удвояват, но делението не се извършва, тъй като мейотичното вретено не се образува. Новообразуваните хромозоми не се разделят: има случайно удвояване на хромозомите. Ако по-късно мейозата се възобнови, тъй като всяка хромозома има двойно, разделянето ще бъде възможно и следователно индивидът, получен чрез самооплождане, ще е видял своя геном двойно.
коментиран курс в youtube: