Генетическое биоразнообразие

Уровни биоразнообразия.

Каждый биологический вид неповторим и содержит информацию о развитии живого организма (растительного, животного и др.), которая имеет огромное научное и прикладное значение.

Генетическое разнообразие – это разнообразие геномов живых организмов, т.е. генетических вариаций. Разнообразие живых организмов на этом уровне определяется свойствами биологических макромолекул, особенно нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Каждый вид обладает определенным количеством генетической информации: ДНК бактерий составляет 1000 генов; высших растений – 400000; животных – 100000. Поэтому каждая форма жизни уникальна и вымирание одного дикого вида означает потерю от тысячи до сотен тысяч видов генов с неизвестными потенциальными свойствами.

Одной из причин сокращение видового разнообразия является нерациональное использование биологических ресурсов, при котором нарушаются внутренние естественные механизмы воспроизводства животных и растений в последовательных поколениях, поддерживающие равновесие с окружающей средой. Поэтому сохранение генетического разнообразия популяций живых организмов, а также сельскохозяйственных животных и сортов растений является одной из актуальных проблем биологии.

Популяции животных и растений – это основной объект хозяйственной деятельности человека, поэтому если мы хотим рационально использовать биологические ресурсы суши и моря, то должны понимать процессы, протекающие в популяциях и прогнозировать, к каким последствиям может привести вмешательство человека в существование этих популяций.

Биологические особенности популяций живых организмов являются производными их наследственных способностей, т.е. их генофондов. Генофонд – это совокупная наследственная информация, которая передается от родителей к потомкам.

В популяциях видов живых организмов, которые размножаются половым путем, генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, имеющихся в популяции. В каждой данной популяции состав генофонда из поколения в поколения может постоянно изменяться. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые приводят к генетическому разнообразию популяций. Основой для генетического разнообразия является генотипической изменчивость (гетерозиготность, полиморфизм и др.), которая способствует адаптации организмов к условиям окружающей среды и выживанию видов. Популяции, генофонд которых непрерывно изменяется из поколения в поколение, претерпевают эволюционные изменения и приводят к образованию новых видов и увеличению биоразнообразия живых организмов. Значение генетических вариаций заключается в том, что они являются основой для эволюционных изменений.

Статичный генофонд отражает отсутствие генетической изменчивости среди особей данного вида и отсутствие эволюционных изменений.

Появление новых генетических вариаций у живых организмов связано с тем, что нуклеиновые кислоты обладают способностью к спонтанным изменениям структуры при воздействии различных факторов среды. Это приводит к трансформации геномов живых организмов – наследственной изменчивости. На этом уровне разнообразие создается в результате действия трех независимых процессов:

- спонтанно возникающих генетических вариаций – мутаций.

- действия естественного отбора в смешанных популяциях.

- географической и репродуктивной изоляции.

В природе новые генетические вариации возникают у особей через генные и хромосомные мутации, а у организмов, которым свойственно половое размножение, новые генетические вариации возникают через рекомбинацию генов.

Новые генетические вариации могут также создаваться посредством селекции живых организмов при использовании методов генной инженерии.

По оценкам ученых к 2015 году биосфера может утратить 10-15% составляющих ее видов. Поэтому генофонд нашей планеты подлежит строгой охране. Для этого необходимо:

1. Сохранение генетического разнообразия существующих популяций живых организмов в процессе их хозяйственного использования (неистощительное природопользование).

2. Восстановление тех популяций живых организмов, чья структура была нарушена.

3. Создание новых систем популяций в тех регионах, где существуют необходимые естественные и экономические условия.