Istraživanje kvantitavnih varijabilnosti kod ploda kikirikija

Ivana Bobić, 4.b

Varaždin, 30. listopada 2010.UVOD

Poznato nam je da osim sličnosti među jedinkama postoje i veće ili manje razlike. Svaki

novi organizam neke vrste sličan je roditeljima, a putem njih i svojim daljnim precima. No

znamo i na primjeru čovjeka da on nije nikad točna kopija svojih roditelja. Prema tome, u

usporedbi jedinki dviju ili više generacija primjećuju se i razlike, a ne samo sličnosti. Jedinke se

ističu u veličini, težini, boji, kemijskom, fiziološkom i raznim drugim svojstvima. Ta pojava

nejednakosti naziva se varijabilnost ili promjenjivost organizma, a može biti kvalitativna ili

kvantitativna.

Svojstva koja se međusobno razlikuju pa naravi su kvalitativno varijabilna (npr. crna i

bijela boja dlake, crvena i bijela boja cvijeta). Obično kod takvih varijabilnosti nema prijelaza ili

su rijetki pa kažemo da su ta svojstva alternativna i da se mijenjaju diskontinuirano. Način

njihova nasljeđivanja može se relativno lako proučavati jer se odvija po zakonima križanja.

Također, na njih je neposredan utjecaj okoline neznatan, te su razlike većinom jasno određene

djelovanjem gena.

Drukčije je sa svojstvima kao što su težina, visina, debljina dlake, veličina lišća na drvetu

– takva svojstva razlikuju se po količini i ona su kvantitativno varijabilna. Ona su izražena

mnoštvom prijelaza od jedna krajnosti do druge, a zato kažemo da su fluktuirajuća i da se

mijenjaju kontinuirano. Svi oblici ili jedinke koje promatramo u nizovima između dvije krajnosti

zovemo varijantama.

Varijabilnost se u živih bića pojavljuje na razne načine i zbog različitih uzoraka:

- zbog kromosomskih razlika pri nastanku spolnih stanica (tijekom mejoze) -

različite kombinacija gameta nastale raspoređivanjem kromosoma kod mejoze

- na osnovi rekombinacija u genotipu (križanjem)

- na osnovi promjena u genotipu (mutacijom)

- na osnovi neposrednog utjecaja okoliša (modifikacijom)

PRIBOR I MATERIJAL

Za ovu vježbu trebali smo 50 ljusaka odnosno ploda kirikija i ravnalo te tablicu za

zapisivanje rezultata.

OPIS RADA

Zadatak ove vježbe bio je mjerenjem utvrditi razlike između određenog broja živih bića

iste vrste i ispitati postoje li u tome neke pravilnosti tj. odrediti kvantitavne varijabilnosti kod

ploda/plodova kikirikija koje nije moguće proučavati na osnovi križanja, već matematičkim

metodama. Prebrojite 50kikirikija s ljuskama. Uz pomoć ravnala izmjerite duljinu svakog od njih

u mm. Zabilježite t epodatke u

Otvorite kiiriki i izbrojite koliko sjemenki ima unutra. zabilježite to u tablicu 2Mjerili

smo dužine pojedinih ljusaka i zapisivali ih kao i podatke o broju sjemenaka unutar pojedine

ljuske.

Matematičke metode proučavanja fluktuirajućih svojstava su varijacijski poligon i

krivulja, srednja vrijednost varijabilnosti, standardna devijacija i srednja pogreška srednje

vrijednosti.

Varijacijskim poligonom grafički se prikazuju odnosi pojedinih varijanata pri

kvantitativnoj varijabilnosti. Srednja varijanta naziva se modalnom (M), a krajnje se nazivaju

ekstremnim varijantama (E1, E2).

Srednju vrijednost u nekoj varijabilnosti korisno je izračunati jer se ona ne poklapa uvijek

s vrijednosti najčešće varijante. To se radi po sljedećoj formuli:

Σ je suma, p broj jedinki pojedinih varijanata, v vrijednost pojedinih varijanata a n je ukupan broj

jedinki.

Standardna devijacija označuje stupanj koncentracije ostalih varijanata oko neke modalne

varijante. To se naziva i raspršenost varijacija. Označuje se sa σ (sigma), a izračunava po

formuli:

Σ, p i n su veličine iz formule srednje vrijednosti, a a je vrijednost svake varijante minus

vrijednost modalne varijante.

Budući da je svako mjerenje varijabilnosti samo slučajni izbor jednog broja jedinki iz

neke populacije, ne dobivamo nikad apsolutne vrijednosti za varijabilnost – to bismo dobili kad

bismo ispitali sve jedinke dotične vrste. No ta se neispravnost postupka ispravlja time da se

pronađe i srednja pogreška srednje vrijednosti po formuli:

σ (sigma) je standardna devijacija, a n broj ispitanih jedinki.

REZULTATI

U ovoj vježbi istraživali smo dvije varijacije unutar iste vrste – biljke kikiriki. Istražili

smo dužinu ljuske i broj sjemenka unutar pojedine ljuske.

Proučavanjem podataka o dužini i broju ljusaka koji odgovaraju pojedinoj dužini,

odnosno proučavanjem vrijednosti varijanata i broja jedinki pojedinih varijanata, u računalnom

programu izradila sam varijacijski poligon.

Ispod slike na kojoj je prikazan varijacijski poligon nalazi se i tablica sa vrijednostima

koje možemo isčitati i iz grafa. Varijacijski poligon koji sam ja izradila razlikuje se od

varijacijske krivulje (Gaussove krivulje) koja je simetrična, ali i u praksi se češće dobivaju

nesimetrične krivulje jer srednja varijanta ne mora biti najčešća. Osim toga, zbog slučajnog i

proizvoljnog izbora primjeraka treba računati i sa srednjom pogreškom, što sve ulazi u

matematičku obradu ovakvih pokusa. Naravno, što je više primjeraka u nekom pokusu ispitano,

to je veća pouzdanost podataka.

Koristeći formulu izračunala sam srednju vrijednost varijabilnosti kod ploda kikirikija.

Najčešća varijanta po mjerenju iznosila je 40mm (15 plodova kikirikija bili su te dužine), ali

računanjem sam dobila srednju vrijednost varijabilnosti koja iznosi 40,37mm.

Sljedeći zadatak je bio izračunati standardnu devijaciju – ona predstavlja srednje ili

prosječno odstupanje vrijednosti od aritmetičke sredine a iznosi 62,35.

Prilikom izračunavanja srednje pogreške srednje vrijednosti morala sam imati na umu da

ona ne smije biti manje od trostruke srednje pogreške da bi se zaključci mogli smatrati

ispravnima. Pomoću formule došla sam do podatka kako srednja pogreška iznosi 6,235 a ujedno

i zaključila kako je trostruka vrijednost srednje pogreške manja od srednje vrijednosti

varijabilnosti što znači da svoje zaključke mogu smatrati ispravnima.

Nakon mjerenja dužine plodova kikirikija morali smo otvoriti sve ljuske kako bi otkrili

koliko se sjemenaka u pojedinim ljuskama krije i da li ima većih ili manjih odstupanja. Samo

unutar tri ljuske kikirikija pronađena je jedna sjemenka, dok je kod pet ljusaka zapaženo čak tri

sjemenki – ostali plodovi sadržavali su svaki po dvije sjemenke.

Broj sjemenki unutar ljuske Broj ljusaka

1 3

2 92

3 5

ZAKLJUČAK

Najčešća dužina ljuske kikirikija je 40mm, a najčešći smo u plodovima nalazili po dvije

sjemenke. Za crtanje varijacijskog poligona i rješavanje ovog praktičnog rada koristila sam

metode srednje vrijednosti varijabilnosti, standardne devijacije i srednje pogreške srednje

vrijednosti.

Postoje dvije vrste varijabilnosti – kvalitatna i kvantitativna koju smo mi proučavali. Ta

se svojstva ne mogu lako proučavati jer se ne odvijaju po zakonima križanja već ih istražujemo

matematičkim metodama koje sam ja ujedno i primjenila u rješavanju problema ovog praktičnog

rada. Za pojedinu sam metodu koristila formulu u koju sam samo uvrštavala podatke o broju

jedinki pojedinih varijanata, vrijednosti pojedinih varijanata, ukupnom broju jedinki itd.

Rezultate odnosa pojedinih varijanata pri fluktuirajućoj (kvantitativnoj) varijabilnosti grafički

sam prikazala varijacijskim poligonom.

Najveći broj pripadnika iste vrste tj. najveći broj plodova kikirikija grupira se oko srednje

vrijednosti dužine ploda a ona iznosi 40mm. Najveći je broj ljusaka koje su prosječne dužine dok

se broj ljusaka smanjuje sa varijantama dužine pa se smanjuje i učestalost jedinki oko ekstremnih

rezultata poput 34mm i 59mm.

Prirodna selekcija je evolucijski proces pri kojem samo najjače jedinke preživljaju.

Prilagodba je nasljeđena varijacija koja pomaže organizmu da preživi. Kada organizam preživi,

njegove šanse za reprodukcijom su povećane kao i njegova sposobnost da svoje osobine

proslijedi svojim potomcima. Većina ljuski sadrži određen broj sjemenki što je prilagodba za

preživljavanje - duljina ljuske i broj sjemenki kod kikirikija predstavljaju prirodnu selekciju

unutar te vrste.

Svaka je jedinka po mnogim karakteristikama slična roditeljima, ali se od njih i razlikuje.

Bez obzira na to jesu li razlike velike ili male, je li riječ o jednom svojstvu ili više njih i jesu li ta

svojstva fizičkoga ili nefizičkoga karaktera, možemo govoriti o individualnoj varijabilnosti živih

bića kada uspoređujemo pojedine jedinke unutar neke vrste. Postoji i grupna varijabilnost koja

proizlazi iz individualne a zahvaća cijele skupine inače istovrsnih organizama.

LITERATURA

o M.Lichtenthal, I.Bogut, D.Čerba, M.Marceljak Ilić – Biologija 4, udžbenik iz biologije za

četvrti razred gimnazije; Alfa, Zagreb, 2010.

o B.Vrtar – Genetika i evolucija, IV.izdanje; Školska knjiga, Zagreb, 1978.

o http://www.vef.hr/org/stocarstvo/prezentacije/Za_Web_TPIUZ/III_sem/Seminari/

ODABIRANJE_ZIV_masovna_selekcija.pdf

o http://www.biol.pmf.hr/e-skola/odgovori/odgovor421.htm

o http://www.hrstud.hr/psihologija/bioloska/KOLEGIJI/IZBOR1/webGENprez/

aaaPPTprijasnjihGodinaFilmici/2009iGENETIKA.ppt

o cetvrtazagreb.googlepages.com/bio.412.gen.doc