ИзменчивостьЖивые существа постоянно испытывают на себе воздействие разнообразных внешних факторов. В результате активного влияния среды организмы, имеющие один и тот же генотип, по фенотипу могут существенно отличаться. Многообразие проявлений одного и того же генотипа в различных внешних условиях носит название модификационной фенотипической изменчивости.

Окраска цветов комнатного растения примулы определяется парой аллельных генов Rr. Гомозиготы RR обычно имеют красные цветки, но если в момент формирования бутонов примулу перенести в теплую (30-35°С) влажную оранжерею – появляются белые цветки. Возвращение в комнатные условия не меняет их белой окраски, но вновь распускающиеся цветки снова будут красными. Очевидно, у примулы генотип остается неизменным, а меняется только фенотип. Кролики гималайской окраски, как и альбиносы, рождаются полностью белыми. Но их мордочка, уши, лапки и хвост постепенно темнеют. Проявление гена, отвечающего у них за пигментацию, зависит от внешней температуры. В организме матери она высокая, поэтому гималайские кролики (как и сиамские котята) рождаются белыми. В обычных условиях лапки, уши, хвост и мордочка имеют пониженную температуру и чернеют.

Если у кролика на боку или на спине сбрить шерсть и содержать животное при температуре ниже 2°С, то вновь появившаяся шерстка будет черной, если же кролика поместить под согревающий компрессор, то шерстка вырастет белой. Аналогичные изменения окраски на ушах кролика происходят при температурном пороге около 26°С. Гомологичные аллели гена гималайской окраски существуют у сиамских кошек и белых мышей. Присутствие этих генов обеспечивает сезонную смену окраски зайца- беляка, горностая, ласки и белой куропатки.

Листья стрелолиста имеют разную форму в воде и на воздухе. Под водой они длинные и тонкие. Плавающие на поверхности листья – почковидные. Надводные листья имеют характерную стреловидную форму. Причиной образования длинных листьев является слабая освещенность. Если посаженный на суше стрелолист затенить, то у него и на воздухе вырастают лентообразные листья. Аналогичным образом модифицируются листья водяного лютика. Модификационной изменчивостью является и возникновение загара на коже людей. Накопление в коже пигмента меланина придает ей темный цвет. У альбиносов этот пигмент отсутствует, поэтому их организмы не могут защищаться от излишнего количества ультрафиолета темным цветом кожи.

Развитие мускулатуры при интенсивных физических нагрузках тоже является модификационной изменчивостью. Организм приспосабливается к выполнению тяжелой работы. Как пигментация кожи, так и развитие мускулатуры имеют индивидуальные особенности, определяемые генотипом. Модификационные изменения не связаны с изменением генотипа и поэтому не наследуются, потомству передается сама способность к модификациям. Приведем еще один показательный пример. В заповеднике Аскания-Нова живут антилопы гну и антилопы канна. У антилоп гну с наступлением холодов вырастает густой подшерсток. Генотип антилоп канна такой модификации не имеет, они могут зимовать лишь в отапливаемых помещениях.

Все основные признаки и свойства организмов наследственно определены, но наследуются не конкретные их проявления, а сама возможность тех или иных форм фенотипа. Иными словами: генотип реализует в фенотипе наследственную программу развития в соответствии с условиями внешней среды.

Норма реакции. Признаки организма в разной степени подвержены действию внешних условий. Одни очень гибкий изменчивы, другие более устойчивы, а третьи почти не изменяются. Удои крупного рогатого скота можно существенно повысить хорошим питанием. Жирность молока меняется при этом не так сильно, она в большей степени зависит от породы, чем от питания. Но еще более устойчивым признаком особи является масть (окраска шерсти).

Пределы изменений признака называют его нормой реакции. По одним признакам организм наследует очень широкую норму реакции, по другим – узкую. Таким признакам, как величина сердца и головного мозга, свойственна довольно узкая норма реакции. В то же время толщина жировой прослойки варьируется в широких пределах. Широкая норма реакции обеспечивает хорошую адаптацию существ к различным природным условиям и способствует сохранению вида.

Статистический характер модификационной изменчивости. На всей планете невозможно найти два абсолютно одинаковых организма. Этот факт во многом определяется неоднородностью условий среды. При вегетативном размножении картофеля клубнями генотип не меняется, но один и тот же сорт в разных условиях дает совершенно разный урожай. И даже картофелины одного куста все разные. Каждый колос на поле вырастает в индивидуальных условиях. На его развитие влияет глубина засева зернышка, влажность, освещенность, а также наличие сорняков, насекомых-паразитов и пр. По любому параметру (например, количество зернышек в колоске) среди всех колосьев на поле можно выделить как наиболее характерные, так и редко встречающиеся.

Взаимосвязь встречаемости параметра и его величины описывается колоколообразной кривой с максимумом на некотором среднем значении. Эту кривую называют вариационной. Именно так распределены вокруг среднего значения длина и ширина листиков каждого дерева. Чем разнообразнее внешние условия, тем шире диапазон параметров, описываемых вариацинной кривой. Ее максимально возможная ширина определяется генотипом.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+