Zmienność biologiczna organizmów jest to występowanie dziedzicznych lub niedziedzicznych różnic (genetycznych, morfologicznych i fizjologicznych) między osobnikami, populacjami, gatunkami lub wyższymi jednostkami taksonomicznymi, np. rodzajem, rodziną czy rzędem. W genetyce i ekologii określenia tego najczęściej używa się jednak w kontekście różnic między przedstawicielami tego samego gatunku. Różnice te wynikają z odmienności informacji genetycznej, a także modulującego działania czynników środowiskowych.

Zmienność grupowa ujawnia się w różnicach między populacjami, natomiast zmienność indywidualna dotyczy różnic między poszczególnymi osobnikami w obrębie populacji. Pewne cechy mogą ulegać modyfikacjom u tego samego osobnika w ciągu życia, np. odcień skóry człowieka zmienia się w zależności od pory roku i ekspozycji na słońce. Tego typu zmienność nazywana jest wewnątrzosobniczą.

Wszystkie uzewnętrzniające się różnice między osobnikami nazywa się zmiennością fenotypową. Zmienność ta powstaje wskutek różnic genetycznych między organizmami (zmienność genetyczna) i oddziaływania zróżnicowanych warunków środowiskowych (zmienność środowiskowa).

Różnice między genotypami organizmów w obrębie jednego gatunku wynikają ze zmienności genetycznej. Zmienność ta jest warunkowana przez czynniki genetyczne i ma charakter dziedziczny.

Zmienność genetyczną ze względu na charakter dziedziczonej cechy i sposób dziedziczenia można podzielić na:

• zmienność ciągłązmienność genetyczna ciągłazmienność ciągłą – dotyczącą cech ilościowych (takich jak masa ciała, wzrost), warunkowanych wieloma genami;

• zmienność nieciągłązmienność genetyczna nieciągłazmienność nieciągłą – dotyczącą cech jakościowych (takich jak kolor umaszczenia), za które odpowiadają pojedyncze geny.

Więcej informacji na temat zmienności genetycznej w materiale Genetyczne uwarunkowania zmienności ciągłej i nieciągłej.

Zmienność mutacyjna jest pierwotnym źródłem zmienności, ponieważ w jej wyniku:

1. Powstają nowe alleleallelallele genów. Na skutek mutacji zmienia się sekwencja nukleotydów w obrębie genu. Jednocześnie nie zmienia się liczba genów w genomiegenomgenomie.

2. Powstają nowe geny. Do zwiększenia liczby genów może dojść np. w wyniku podwojenia (duplikacji) już istniejących genów, przez co zwiększa się ich liczba w genomie. Najczęściej dochodzi do tego podczas mejozy, w procesie tzw. nierównomiernego crossing‑overcrossing‑overcrossing‑over.

3. Pojawiają się dodatkowe chromosomy. Najczęstszą przyczyną są zaburzenia procesu mejozy – chromosomy nie rozchodzą się prawidłowo i w ten sposób niektóre komórki potomne mają ich więcej. Na przykład jeśli gameta ma podwójny zestaw chromosomów (2n) zamiast pojedynczego (1n), po jej zapłodnieniu gametą haploidalną (1n) powstaje zygota, która ma zwielokrotnioną liczbę chromosomów (3n).

Więcej informacji na temat zmienności genetycznej mutacyjnej w materiałach:  Mutacje genowe, Mutacje chromosomowe liczbowe oraz Mutacje chromosomowe strukturalne.

Rekombinacja to proces losowego wymieszania genów pochodzących od osobników rodzicielskich, w wyniku którego u organizmów potomnych powstają odmienne genotypy, co skutkuje odmienną kombinacją cech.

Zmienność rekombinacyjnazmienność rekombinacyjnaZmienność rekombinacyjna jest wtórnym źródłem zmienności. Powoduje powstawanie przypadkowych i różnorodnych kombinacji genów. Realizuje się w trzech procesach:

1. Proces crossing‑over w profazie I mejozy.

2. Losowe rozchodzenie się (segregacja) chromosomów do gamet.

3. Losowe łączenie się gamet.

Więcej informacji na temat zmienności rekombinacyjnej w materiale Tworzenie zrekombinowanego DNA.

Środowisko zewnętrzne wpływa na fenotypfenotypfenotyp osobnika, modyfikując go. Znaczy to, że osobnik o określonym genotypiegenotypgenotypie może wykształcić różne fenotypy, w zależności od warunków środowiskowych, w których żyje. Oznacza to, że czynniki środowiska mogą modyfikować działanie genów, z tego względu zmienność ta nazywana jest zmiennością modyfikacyjną. Modyfikacje te są jednak określone i przebiegają w obrębie tzw. normy reakcji genotypunorma reakcji genotypunormy reakcji genotypu (plastyczność fenotypuplastyczność fenotypuplastyczność fenotypu). Zmiany nabyte w ten sposób nie dziedziczą się, a ich trwałość jest różna. Przykładem tego zjawiska jest heterofiliaheterofiliaheterofilia.

Zmienność środowiskowa nazywana jest także zmiennością fluktuacyjnązmienność fluktuacyjnazmiennością fluktuacyjną, gdyż dana cecha organizmu nie jest stała, lecz może się wahać, tzn. podlega fluktuacjom.

R1KDAax14y6hr

Grafika przedstawia liście strzałki wodnej. Wyrastają one z łodygi nad powierzchnią wody. Mają kształt strzałkowaty.

Rd4NcL0KGSNkH

Grafika przedstawia nadwodne liście strzałki wodnej. Mają one lekko jajowaty, sercowaty kształt.

R18tyVmGUCEC7

Grafika przedstawia liście strzałki wodnej. Mają kształt strzałkowaty.

R15QEbAXE5e3n

Grafika przedstawia sosnę zwyczajną. Rośnie ona przy górskim potoku. Jest to drzewo iglaste o zielonej, luźnej koronie której konary rosną w pozornych okółkach. Sosna na grafice posiada rzadkie konary o słabym rozgałęzieniu, które zakończone są zwartą koroną.

R1CDcOUV8PzD5

Grafika przedstawia sosny zwyczajne. Rosną one w małym skupisku. Ich korona jest rozwinięta równomiernie, stożkowato na całej długości drzewa.

RqaYiekxrcEae

Grafika przedstawia sosny zwyczajne. Rosną one w dużym, gęstym skupisku. Ich pnie są niemal całkiem nagie aż do czubka, którego korona jest gęsta i równomiernie rozwinięta.

Więcej informacji na temat normy reakcji genotypu w materiale Plastyczność fenotypów i norma reakcji.

Zmienność organizmów ma ogromne znaczenie ewolucyjne. Występowanie zmienności genetycznej jest podstawą działania doboru naturalnego. Istnienie różnic genotypowych i fenotypowych w obrębie populacji zwiększa szansę, że niektóre osobniki przetrwają zmiany warunków środowiskowych. Zmienność prowadzi także do powstawania nowych gatunków, czyli specjacji.

Więcej informacji na ten temat znajdziesz w materiale: Zmienność genetyczna motorem przemian ewolucyjnychDUHjjt5GFZmienność genetyczna motorem przemian ewolucyjnych.

Słownik