κληρονομία

Βιολόγος

2022

Εξηγούμε τι είναι κληρονομιά, τα είδη κληρονομιάς που υπάρχουν και γιατί είναι σημαντική. Επίσης, ποιος είναι ο γονότυπος και ο φαινότυπος.

Κάθε άτομο έχει ένα γενετικό πλαίσιο που καθορίζεται από το είδος του.

Τι είναι η κληρονομικότητα;

Σε βιολογία Υ γενεσιολογίακληρονομικότητα νοείται ως το άθροισμα των διεργασιών με τις οποίες τα φυσικά, βιοχημικά ή μορφολογικά χαρακτηριστικά του ζωντανά όντα Μεταδίδονται από τους γονείς στους απογόνους τους. Αυτή η μετάδοση συμβαίνει χάρη στα γονίδια, ελάχιστες μονάδες βιολογικών πληροφοριών που περιέχονται στο χρωμοσώματα και εκφράζεται μοριακά στη μήτρα του DNA.

Η κληρονομικότητα περιλαμβάνει μια φαινομενικά παράδοξη διαδικασία σταθερότητας και παραλλαγής: ορισμένα γενικά χαρακτηριστικά του είδους παραμένουν ανέπαφα κατά τη διάρκεια των γενεών, ενώ ευρεία διαφοροποίηση εμφανίζεται μεταξύ ατόμων του ίδιου είδους. Αυτό είναι δυνατό επειδή καθένα από αυτά έχει το ίδιο γενετικό πλαίσιο (γονιδίωμα) που καθορίζεται από το είδος, αλλά εκφράζεται σε μια απολύτως μοναδική διαμόρφωση του γονίδια, το οποίο μοιράζονται μόνο τα πανομοιότυπα δίδυμα.

Το γενετικό περιεχόμενο των ατόμων αναπαράγεται κατά την κυτταρική διαίρεση (ειδικά κατά την αναπαραγωγή του πυρήνα) και είναι ευαίσθητο σε μεταλλάξεις ή αλλοιώσεις, κάποιες από τις οποίες μπορεί να μεταδοθούν στους απογόνους και κάποιες από τις οποίες όχι. Σε αυτές τις αλλοιώσεις, τυπικές του τυχαίου συνδυασμού των γενετικών διεργασιών, μπορεί να υπάρχουν παθήσεις, ασθένειες, μεταβολικά πρότυπα και ακόμη, ίσως, χαρακτηριστικά του συμπεριφορά.

Είδη κληρονομικότητας

Στη συνεπικρατούσα κληρονομικότητα και τα δύο γονίδια μπορούν να εκφραστούν ταυτόχρονα.

Χάρη σε γενετικές μελέτες για περισσότερα από εκατό χρόνια έρευνα, σήμερα γνωρίζουμε ότι η κληρονομικότητα μπορεί να συμβεί με τέσσερις διαφορετικούς τρόπους, ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια είναι διατεταγμένα μέσα στο χρωμοσώματα. Αυτές οι φόρμες είναι:

  • Κυρίαρχο. Εκείνα τα κληρονομικά γνωρίσματα που δείχνουν προτίμηση στην εκδήλωση και που, ως εκ τούτου, υπάρχουν στον φαινότυπο του ατόμου.
  • Υποχωρητικός Αυτά τα κληρονομικά χαρακτηριστικά που υπάρχουν στο γονιδίωμα αλλά δεν εκδηλώνονται. Μπορούν να εκδηλωθούν μόνο όταν δεν είναι παρουσία ενός κυρίαρχου γονιδίου.
  • Συνεπικρατούσα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, και οι δύο χαρακτήρες μπορούν να εκφραστούν ταυτόχρονα σε ένα είδος συνδυαστικού, με κανέναν να κυριαρχεί και τον άλλο να είναι υπολειπόμενος.
  • Ενδιάμεσος. Ονομάζεται επίσης μερική κυριαρχία, εμφανίζεται όταν το κυρίαρχο γονίδιο αποτυγχάνει να εκδηλωθεί καθόλου και το κάνει κατά το ήμισυ, πράγμα που οδηγεί σε μια ενδιάμεση κατάσταση, δεσμού μεταξύ των γονιδίων, κατά το ήμισυ.

Σημασία της κληρονομιάς

Χωρίς κληρονομικότητα, η αναπαραγωγή δεν έχει πολύ νόημα.

Η γενετική κληρονομικότητα είναι ζωτικής σημασίας για την ύπαρξη και τη συνέχεια της ζωής όπως τη γνωρίζουμε. Μάλιστα, θα μπορούσε να ειπωθεί ότι είναι ένα βιολογικό χαρακτηριστικό που δίνει σκοπός προς το ΖΩΗ: ο πολλαπλασιασμός του γονιδιώματος του είδους και η σταδιακή προσαρμογή του στο περιβάλλον, εγγυώνται την επιβίωση ολόκληρου του είδους, ακόμη κι αν τα άτομα χαθούν.

Η κληρονομιά επιτρέπει επίσης την εξέλιξη στο βαθμό που τα επίκτητα και επιτυχημένα πλεονεκτήματα μπορούν να μεταδοθούν στους απογόνους, πράγμα που σε ριζοσπαστικές περιπτώσεις μπορεί να σημαίνει τη δημιουργία μιας εντελώς νέας (ειδογένειας).

Χωρίς κληρονομικότητα, η ζωή θα εμπόδιζε να μεγαλώσει σε πολυπλοκότητα και διαφοροποίηση, και τα είδη δύσκολα θα φιλοδοξούσαν να επαναληφθούν στο κενό, χωρίς να μπορούν να μεταδώσουν τη γενετική μνήμη του είδους στις νέες γενιές. Χωρίς κληρονομιά, αναπαραγωγή δεν έχει πολύ νόημα.

Γονότυπος και φαινότυπος

Το γονιδίωμα είναι το γενετικό πλαίσιο του είδους, μέρος του οποίου παραμένει αμετάβλητο σε όλη τη διάρκεια των γενεών (εκτός εάν, όπως συμβαίνει στην εξέλιξη, συμβεί μια τέτοια ριζική και επιτυχημένη παραλλαγή που προκαλεί την εμφάνιση ενός νέου είδους). Κάθε άτομο έχει μια μοναδική και ανεπανάληπτη έκφραση του εν λόγω γονιδιώματος, δηλαδή μια συνολική γενετική πληροφορία του οργανισμού του, την οποία θα ονομάσουμε γονότυπος.

Ολα κύτταρα τα πυρηνωμένα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος έχουν ολόκληρο τον γονότυπο του οργανισμού στο DNA τους, εκτός από τα σεξουαλικά κύτταρα ή τους γαμέτες, που έχουν το μισό γενετικό φορτίο, αφού σκοπός τους είναι να αναμειγνύουν αυτόν τον μισό γονότυπο με τον άλλο μισό γονότυπο του αντίθετου γαμίτη κατά τη διάρκεια γονιμοποίηση (ωάρια και σπέρμα).

Αυτός ο γονότυπος, από την άλλη πλευρά, υλοποιείται σε μια σειρά από φυσικά και αισθητά χαρακτηριστικά, τα οποία αποτελούν φαινότυπος άτομο. Ωστόσο, αν και ο γονότυπος είναι ο Γενετική πληροφορία που διέπει κατ' αρχήν τον φαινότυπο, ο τελευταίος θα καθορίζεται επίσης από το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσεται το άτομο, έτσι ώστε:

Γονότυπος + Περιβάλλον = Φαινότυπος.

Με αυτόν τον τρόπο, ορισμένες συγκεκριμένες συνθήκες κάθε ατόμου θα αποδοθούν στον γονότυπο του, ενώ άλλες θα είναι το προϊόν του δυναμικός των αλλαγών που επιφέρει το περιβάλλον του.

Παραδείγματα κληρονομικότητας

Λόγω αλλαγών στο περιβάλλον τους, οι πεταλούδες σημύδας σκουραίνουν τα χρώματά τους.

Αν θέλουμε να δούμε παραδείγματα κληρονομικότητας, αρκεί να πάμε σε ένα γενεαλογικό λεύκωμα ή στο δικό μας οικογένεια. Αυτά τα κοινά χαρακτηριστικά μαζί τους (σωματική ομοιότητα, κοινές ασθένειες ή αδυναμίες, χρώμα μάτια ή μαλλιά) περιέχονται στο γονιδίωμά μας επειδή τα λαμβάνουμε από τους γονείς μας, μέσω του φορτίου του DNA τους που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του δικού μας.

Ένα άλλο παράδειγμα κληρονομικότητας είναι η εξέλιξη μέσω φυσικής επιλογής. Μια διάσημη περίπτωση είναι αυτή του πεταλούδες της σημύδας της Αγγλίας του Βιομηχανική επανάσταση, όταν τα εργοστάσια και η αιθαλομίχλη άρχισαν να πλημμυρίζουν το αέρες και τους κορμούς των δέντρων. Αυτές οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες ξεχώριζαν στους σκοτεινούς από αιθάλη τοίχους και έτσι ήταν φράγμα ευκολότερο για τα αρπακτικά. Αυτή η περιβαλλοντική πίεση προκάλεσε μια αλλαγή στη μελάγχρωση των πεταλούδων, οι οποίες στη συνέχεια άλλαξαν τα χρώματά τους σε ένα θαμπό γκρι ή καφέ. Όντας λιγότερο ανιχνεύσιμες, οι πεταλούδες πολλαπλασιάστηκαν και αναπαράγονταν, μεταδίδοντας τα γονίδια του σκούρου χρώματος στους απογόνους τους, κάτι που με τη σειρά του τους εξασφάλιζε μεγαλύτερη πιθανότητα επιβίωσης.

!-- GDPR -->