У кожен організм закладена можливість пристосовуватися до умов навколишнього середовища — це і є модификационная мінливість. Саме завдяки модифікаціям можлива життєдіяльність живих істот.
Без здатності до адаптацій найменші зміни в показниках температури, харчування, освітленості, поставили б цілі види на межу зникнення.
Що таке модификационная (фенотипічна) мінливість
Модификационная мінливість склалася в результаті еволюції, як реакція організму на зміни в умовах існування.
Відмінною особливістю модифікацій є те, що зміни відбуваються у межах фенотипу, тобто набору зовнішніх та внутрішніх особливостей організму, які з’явилися в ході його розвитку. Тому в літературі зустрічається рівнозначне найменування — фенотипову мінливість.
Вплив на живу клітину незмінно призводить до відповідної реакції. Реагуючи на зовнішній подразник, клітини надсилають сигнали до генам, що призводить до змін у синтезі білків, що відповідають за фізіологію організму. Тим не менш зміни, що відбуваються у фенотипі, мають межа, яка називається нормою реакції.
В залежності від того, якою мірою змінюється той чи інший ознака фенотипу, в біології розрізняють такі норми реакції:
- Широка – ознака характеризується великим ступенем мінливості. Найчастіше він проявляється в кількісному значенні.
- Вузька – під впливом навколишнього середовища ознака змінюється незначно і зазвичай має якісний характер.
Варіанти розвитку модифікації організму, розташовані за зростанням або спаданням, утворюють варіаційний ряд. Зв’язок між ознакою фенотипу і частотою його прояви наочно відображає графік у вигляді кривої.
Ці статистичні методи необхідні у важливих сферах діяльності людини: сільському господарстві, медицині, промисловості. Варіаційна крива дозволяє виявити закономірності фенотипової мінливості, межі норм реакції, спрогнозувати значення показників.
Приклади модифікаційний мінливості
Модификационные зміни організму – відповідь на зміни в умовах існування.
Раціон живлення, температура навколишнього середовища, рівень вологості і освітленості – від цих і багатьох інших факторів залежить зовнішній вигляд організму, поведінка його клітин.
Приклади у відмінностях фенотипу доступні на кожному кроці – кульбаба, виріс в полі, відрізняється від кульбаби, що виріс у горах, висотою стебла, розташуванням листя, розвиненістю кореневої системи.
Інший приклад – рослини одного виду будуть відрізнятися розмірами в залежності від рівня освітленості і кількості поживних елементів у грунті. В залежності від температури, змінюється забарвлення вовни деяких тварин.
Фенотипічні зміни можна спостерігати і у людини. Найбільш яскравим прикладом служить загар, що виникає у вигляді захисної реакції на дію ультрафіолету.
У жителів північних країн смаглявий колір шкіри – тимчасове явище, що свідчить про адаптивний характер цієї модифікації. Часті фізичні навантаження також ведуть до зміни у фенотипі – зміцнюються м’язи і кістки організму.
Не всі модификационные зміни проявляються зовні, часом вони відбуваються тільки на клітинному рівні. В умовах розрідженого повітря організм людини, прагнучи підтримати життєдіяльність, збільшує рівень еритроцитів у крові, які доставляють кисень до органів і тканин.
Це явище спостерігається при підйомі в гори. Тому альпіністи приділяють особливу увагу адаптації до різко змінених умов навколишнього середовища.
Властивості модифікаційний мінливості
Модификационная спадковість не успадковується. Її прояви носять тимчасовий характер. Зміна генотипу при цьому не відбувається – гени, які передаються нащадкам, не зачіпаються.
Особини одного виду, які поміщені в однакові умови, будуть мати схожі зміни у фенотипі, що говорить про груповому характері модифікаційний мінливості.
Зазвичай модифікації не зберігаються надовго і зникають при поверненні до початкових умов. Цими ознаками визначається закономірність і передбачуваність змін.
Корисна чи шкідлива модификационная мінливість? Тут відповідь проста — модифікації допомагають організму адаптуватися до зміни навколишніх умов, а значить вижити.
Відмінність мутаційної від модифікаційний мінливості
Мутація, як і модифікація, веде до зміни організму, однак відбувається це завдяки змінам в спадковому матеріалі, шляхом перебудови генів, хромосом, генома.
Особа, піддана мутацій, залишається такою до кінця життя, і надалі передає ген з мутацією своїм нащадкам.
Вплив радіації, хімічних речовин, зміна температурного режиму – часті причини виникнення мутацій. Їх поява спонтанно під впливом одного і того ж чинника з’явилися ознаки з великою ймовірністю будуть різні.
У той же час мутація – найважливіший двигун еволюції, оскільки в ході природного відбору свій рід продовжують лише носії корисних змін, які забезпечують їм конкурентну перевагу.
Модифікації та їх характеристики
Зміни фенотипу виникають з різних причин, а ступінь їх прояву залежить від інтенсивності впливу факторів навколишнього середовища.
Класифікувати види модифікаційний мінливості можна наступним чином:
- Вікові зміни відбуваються в результаті життєвого циклу організму. Особливо яскраво проявляються у організмів, які в ході розвитку зазнають метаморфози – земноводні проводять частину життя у вигляді пуголовків, комахи – у вигляді личинок, і лише потім вони приймають вигляд дорослої особини.
- Сезонні зміни тісно пов’язані зі змінами температурного режиму. Так, наприклад, взимку в деяких тварин змінюється колір шерсті – це пігменти волосся реагують на холод.
- Екологічні – виникають у відповідь на умови, що змінилися, навколишнього середовища. Модифікації цього виду можуть зберігатися протягом всього життя організму, якщо продовжиться дія факторів, що спричиняють зміну фенотипу.
Варто зазначити: такий розподіл досить умовно, оскільки фенотип нерідко формується як сукупність усіх змін.
Медичне значення фенотипової мінливості
Як і все живе, людина піддається модификационным змін. Знання закономірностей цього процесу та меж норми реакції важливо для медицини, чия діяльність спрямована на забезпечення здорового розвитку людського організму.
Аналіз варіаційних рядів і кривих дозволяє охарактеризувати нормальний стан здоров’я, а також виявити значення, при яких відбувається відхилення від норми.
