1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Модифікаційна мінливість — характеристика, властивості

Модифікаційна мінливість — характеристика, властивості

Модифікаційна мінливість – це здатність організмів з однаковим генотипом набувати відмітні ознаки під безпосереднім впливом навколишнього середовища. При цьому відбувається зміна фенотипу, а сукупність генів залишається на колишньому рівні. В цьому випадку організм пристосовується до існування в створених умовах, тому часто в науковій літературі зустрічаються поняття адаптивної або фенотипової мінливості.

Характеристика модифікації

Поняття модифікації в біології має на увазі деякі зміни ознак організму, які виникають під впливом змін, що відбуваються у зовнішньому середовищі. Простим прикладом модифікаційної мінливості може служити пігментація шкіри під час засмаги. Як тільки припиняється вплив сонячних променів, засмага з часом пропадає.

Це говорить про те, що модифікація є зміною, яка не виходить з меж норми реакції, що залежить від генотипу. Крім того, таке перетворення не передається у спадок, але деякі можуть дуже довго тривати і зникати поступово, навіть протягом декількох поколінь.

Межа модифікаційної мінливості ознаки називається нормою реакції. Вона являє собою спектр яскравих проявів генів при сталості генотипу, з якого відбувається вибір відповідних рівнів експресії. В результаті чого складається специфічний фенотип, а норма реакції для кожного виду має свої межі прояву.

Наприклад, якщо тварина почати посилено годувати, то це призведе до зростання маси, але вона не буде виходити за межі діапазону виявлення цієї ознаки. Для різних перетворень існують різні грані прояву норми реакції. Існують два різновиди:

  • Широка – для цього виду характерний великий ступінь мінливості, що відбивається в кількісному значенні.
  • Вузька – відрізняється незначною мінливістю, що має якісний характер.

До сих пір механізм цих процесів не встановлений, але фахівці припускають, що вони обумовлені трансформацією цитоплазматичних структур. Закономірність існування біологічних перетворень характеризується тим, що відбувається зміна фенотипу, не зачіпаючи генотипу. Тому для еволюції модифікація значить дуже багато, оскільки вона дозволяє організмам адаптуватися до будь-яких змін зовнішнього середовища.

Звідси випливає, що природний відбір сприяє тим генотипам, що володіють певною широтою норми реакції на зовнішні зміни. При мутації в організмі також відбуваються зміни, але вони пов’язані з перебудовою ген і хромосом. Ця властивість перетворень у спадковому матеріалі вважається основною відмінністю між модифікаційною та мутаційною мінливістю.

Рівень вираженості модифікації пропорційний силі і тривалості дії на організм причин, які викликають мінливість. Найчастіше перетворення забезпечують корисну адаптивну реакцію організму на вплив навколишнього середовища.

Фенотипічна мінливість та її види

Пристосувальну цінність мають тільки ті модифікації, що з’являються після звичайних змін природних умов, з якими конкретний вид взаємодіяв безліч разів. В результаті зіткнення організму з незвичайними Умовами з’являються модифікації, що не володіють адаптивною реакцією — морфози.

Наприклад, якщо на личинок мухи впливати ультрафіолетовими променями з високою температурою, то у дорослих особин будуть спостерігатися різні морфози: закручені догори, з вирізками або маленькі крила. На відміну від мутаційних змін, фенотипічні оборотні, тобто відбуваються морфози з часом зникають, якщо припиниться зовнішній вплив.

Перетворення в організмі відбуваються з різних причин, а їх інтенсивність безпосередньо залежить від впливу зовнішніх факторів. Існує кілька видів фенотипової мінливості.

Вікові, або онтогенетичні

Для модифікаційного перетворення характерна постійна зміна ознак під час розвитку особини.

Особливо це проявляється на прикладі онтогенезу земноводних, комах, інших тварин і рослин. У людини протягом розвитку відбуваються перетворення морфофізіологічних і психічних ознак.

Так, якщо на розвиток дитини будуть впливати негативні зовнішні і соціальні фактори, то у нього може розвинутися незворотний дефект його інтелекту. Групові ознаки особини утворюються в результаті реалізації генетичної інформації в конкретних умовах зовнішнього середовища. При цьому становлення фенотипу відбувається протягом розвитку людини починаючи з моменту запліднення.

Його фізичне, психічне та інтелектуальне здоров’я успадковується спільно з впливом зовнішніх факторів. Це серйозне правило лежить в основі процесів, за допомогою яких розуміють виникнення мінливості і спадковості. Тому не можна в світі, крім близнюків, знайти людей з однаковим набором генів.

Сезонні та екологічні перетворення

Такі зміни окремих особин або цілих популяцій можна виявити в результаті зміни клімату. В цьому випадку у тварин може відбуватися зміна забарвлення шерсті або поява підшерстя. Наприклад, фахівці провели досліди з горностаєвим кроликом, у якого на спині вистригли наголо невелику ділянку білої вовни і помістили тварину в холод.

Через деякий час у кролика на спині стало рости темне волосся. Фахівці прийшли до висновку, що забарвлення у тварини залежить не тільки від його генотипу, але і від конкретних умов, куди він поміщений. Радянський біолог Ільїн довів, чому зміна температури навколишнього середовища впливає на пігментацію, причому для кожної ділянки тіла існує своя межа показника.

Сезонна модифікація безпосередньо пов’язана з екологічною, оскільки безпосередньо входить в її групу. Екологічні модифікації фенотипічно проявляються в перетворенні рівня ознаки, тобто вони можуть виникнути на самому початку розвитку і проіснувати все життя. Так, хорошим прикладом служить зміна форм пластин стрілоподібного листя:

  • Занурені у воду, вони мають стрічкоподібну форму.
  • На поверхні водойми – округлу.
  • Коли вони не торкаються води, то мають стрілоподібну форму.

Це ще раз доводить, що екологічні модифікації володіють не тільки кількісними, але і якісними ознаками.

Статистичні закономірності

Процес модифікацій більшості ознак людини, тварин і рослин підпорядковується статистичним закономірностям. На них можуть вказати результати досліджень, об’єктом яких стають групи особин. Причому досліджувані ознаки у кожного члена мають свої особливості. До статистичних методів вивчення модифікаційної мінливості відносяться:

  • Варіанти – конкретний показник, який відноситься до кожного досліджуваного ознакою. За сукупністю отриманих значень складається варіаційний ряд.
  • Варіаційний ряд являє собою чергування варіант, які розташовуються за зростанням або спаданням показників мінливості ознак. Простим прикладом можуть служити листя, зібрані з одного дерева і складені в ряд у міру збільшення пластин.
  • Варіаційна крива – за даними, отриманими при побудові ряду, заповнюється таблиця, і по ній будується графічне відображення залежності між шириною мінливості ознаки і кількістю варіант, які до нього відносяться.

Зазвичай графік являє собою симетричну криву. Визначення і вивчення статистичних закономірностей має важливе значення на практиці, оскільки дозволяє спланувати і дізнатися, який ступінь вираженості більшості ознак в залежності від навколишнього середовища. Аналіз варіаційних кривих допомагає в медичних цілях виявити шкідливі показники і вчасно визначити у людини відхилення від норми.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Фізична форма корму