Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Фенотипическая изменчивость: виды и механизмы ее формирования
Содержание:
Фенотипическая изменчивость
Механизмы формирования фенотипической изменчивости
Что из себя представляет фенотипическая изменчивость?
Фенотипическая изменчивость — это один из вариантов изменений фенотипа, в случае которого не происходит затрагивания генотипа и полученные изменения не передаются по наследству.
Есть несколько видов фенотипической изменчивости:
- сезонная изменчивость или изменения фенотипа (они связаны с природными процессами). Примеры такой изменчивости — изменение окраски шерсти зайцев или появление брачного оперения у птиц;
- возрастная изменчивость или изменения в живом организме. Они связаны с достижением организма определенного возраста. Самые простые и понятные примеры — поседение волос у людей, изменения рогов косуль и др;
- модификационная изменчивость или комплекс изменений фенотипа. Такие изменчивости возникают в результате влияния окружающей среды и не касаются генотипа. Обычно они носят адаптивный характер.
Феномен «определенной изменчивости» основан на адаптивных модификациях. Название этому феномену дал еще Ч. Дарвин. Возникающее в результате модификационное изменение не передается по наследству, однако непосредственно обуславливает диапазон смены признака.
Норма реакции — это диапазон возможных проявлений признака организма, обусловленного генотипом.
Норма реакции активно изучается коллекционерами. Они заинтересованы в поиске методов, с помощью которых можно будет расширить эту норму или изменить в определенном направлении. Сохранение модификаций ограничивается временем жизни организма.
Наиболее понятный пример модификационной изменчивости — формирование различных листьев у водных и околоводных растений. К примеру, у стрелолиста есть подводные лентовидные листья, овальные листья на поверхности воды и листья в форме наконечника (воздушные листья). Цветение растительного организма происходит в это же время.
Виды фенотипической изменчивости
Под модификацию подпадают и качественные, и количественные признаки. Такие изменения возникают в соответствии с динамикой развития важных факторов окружающей среды — света, влажности, температуры и др.
Эти факторы напрямую воздействуют на активность функционирования определенных ферментов организма, которые задают ход химическим реакциям.
Как пример фенотипической изменчивости — образование различной окраски цветков примулы или шерсти гималайских кроликов.
Если говорить о людях, то стоит назвать пигментацию кожи при образовании загара, полученного в результате воздействия ультрафиолетовых лучей, развитие мышечной системы при регулярных физических нагрузках.
К модификационной изменчивости многие относят такое явление как гомеостаз физиологических процессов организма. К примеру, люди, находящиеся на разной высоте над уровнем моря, отличаются количеством эритроцитов, которые содержатся в их крови. У тех, кто живет на уровне моря, вырабатывается в два раза меньше эритроцитов чем у тех, кто живет в горах.
Отличительные черты модификационной изменчивости:
- отсутствие наследования признаков;
- обратимость возникших изменений;
- приспособительный или адаптивный характер;
- однотипный характер изменений, характерный для всех особей одного вида.
На основании этих признаков Дарвин и назвал модификационную изменчивость определенной.
Сущностный смысл модификационной изменчивости можно постигнуть только если провести ее статистический анализ. Условия среды различаются даже для представителей одного и того же вида. К примеру, колосья пшеницы на одном поле заметно различаются размерами и могут варьироваться от 6 до 14 см. С учетом этой динамики составляется вариационной ряд изменчивости для конкретного признака, складывающегося из отдельных вариантов: из числа листьев дерева или колосков в пшеничном колосе с одинаковыми показателями.
На основании статистических подсчетов легко обнаружить неодинаковость частоты встречаемости отдельных вариантов признака в одном вариационном ряду. Среднее значение признака встречается наиболее часто. Ближе к концу ряда частота встречаемости определенных признаков уменьшается.
Важным механизмом модификационной изменчивости является изменение генетической активности, а еще — скорости синтеза белка. Они становятся причиной уменьшения или увеличения количества генетического продукта, который синтезируется.
Еще можно назвать изменение гомеостатических клеточных показателей, влияющих на генетическую продуктивность. Взаимодействие генов и генетическая депрессия — одни из наиболее эффективных механизмов появления генетической активности.
Морфозы некоторые считают разновидностью модификаций.
Под морфозами понимают ненаследуемые изменения фенотипа организма, возникающие в результате влияния определенных экстремальных факторов окружающей среды.
Они не обладают функцией адаптации и не являются обратимыми.
Такие изменения часто носят довольно грубый характер и нередко становятся причиной гибели организмов или групп особей внутри организма. Шансы приспособиться к динамике условий окружающей среды повышаются с расширением нормы реакции признака.
Морфозы не характеризуются как наследственные, однако не являются и мутациями (с ними они похожи по действию, но не тождественны полностью).
Внутри естественных процессов модификационная изменчивость имеет адаптивный характер и важна в эволюции. Норма реакции обуславливает все адаптационные модификации: она позволяет особи выжить и оставить потомство в изменчивой среде.
Исследование закономерностей модификационной изменчивости важно, в том числе практически, так как позволяет спланировать наиболее эффективное использование конкретной особи — сорта растения или породы животного.
Если создать оптимальные условия для реализации генотипа, то это будет гарантией их высокой продуктивности.
Навигация по статьям