Норма реакції

Для нормального існування організм потребує певного спектрі факторів навколишнього середовища, сукупність яких складає специфічну для кожного виду екологічну нішу. Проте діючі на організм зовнішні фактори постійно змінюють свою інтенсивність. Змінюються як абіотичні (освітленість, температура, вологість і ін.), Так і біотичні (склад і кількість їжі, різні типи взаємин та ін.) Чинники. Абсолютно ясно, що, якби організм отримував жорстко окреслену установку на незмінність всіх своїх ознак, він був би не здатний пристосовуватися і, відповідно, виживати. Але, на щастя, насправді успадковується здатність пластично формувати ознака згідно діючих умов. Наприклад, при зміні температури навколишнього середовища змінюється активність біохімічних реакцій, листя повертаються слідом за рухом сонця по небосхилу, домагаючись тим самим оптимального освітлення, і т. Д. Відомо, наприклад, що маса тіла людини може широко варіювати і становити від декількох десятків до декількох сотень кілограмів, також людина може жити при різній температурі повітря. Однак здатність змінюватися не абсолютна і для кожного фактора має місце максимальна і мінімальна інтенсивність дії, за межами яких відбуваються незворотні зміни в організмі, що тягнуть за собою смерть від виснаження або ожиріння в першому випадку і від переохолодження або перегріву – у другому. Діапазон можливих фенотипічних змін ознаки (модифікацій) називається нормою реакції. Причому для різних ознак її розмах може бути не тільки широким (як у наведених вище прикладах), але і вузьким, наприклад, колір райдужної оболонки ока або визначення статі у крокодилів в залежності від температури -пол може бути або чоловічим, або жіночим, але ніяким іншим.

Для кожного організму межі норми реакції окреслені генотипом, подолати які можна. З огляду на це, легко зрозуміти, чому люди володіють різними можливостями або чому спортсмени при однакових тренуваннях і подібному харчуванні демонструють настільки несхожі результати. Однак безпосередній прояв ознаки залежить від середовища. Ті ж спортсмени фізично не зможуть постійно показувати найвищі результати. Піка форми вони досягають тільки до змагань, до яких вони себе цілеспрямовано готують, суворо дотримуючись режим, тим самим домагаючись потрібних змін стану організму.

Забарвлення шерсті у гімалайського кролика залежить від температури повітря. Так, при 30 ° С кроленята виростають повністю білими, а якщо температуру знизити до 20 ° С, у кроликів з’являються плями навколо носа, а також чорніють лапи, вуха і хвіст. Досягти зростання чорної шерсті в потрібному місці можна штучно, якщо виголити її на сюжеті ділянці шкіри і охолоджувати цю область, наприклад, льодом.

Також залежно від температури змінюється забарвлення пелюсток на квітках примули – з білою при 30 – 35С на червону при 15 – 20 ° С. У водного рослини стрілолиста у воді, на її поверхні і в повітрі утворюються листя різної форми. Тому механізм прояву ознаки можна розглядати як взаємодія генотипу з навколишнім середовищем.

Відомо, що один і той самий ознака у різних особин проявляється неоднаково інтенсивно. Наприклад, ультрафіолетові промені викликають потемніння шкіри, однак ступінь пігментації може широко варіювати від ледь помітної до майже чорної. Тому для оцінки ступеня вираженості досліджуваного ознаки генетики використовують поняття експресивність. Цей показник залежить від генотипу (виявлено, що пігментація шкіри інтенсивніше проявляється у власників більшого числа домінантних алелів, контролюючих ця ознака). Поряд з генотипом, на експресивність також впливає середовище – той же загар безпосередньо залежить від отриманої кількості ультрафіолетових променів. Тому фенотипічніпрояв ознаки визначається взаємодією генотипу з середовищем.

Однак володіння досліджуваним геном далеко не завжди означає, що він проявиться у фенотипі. У ряді випадків цього може і не статися. Так, у дрозофіл мутований ген Lobe (L) викликає зменшення розміру очей, причому з варьирующей експресивністю (від майже нормальних очей до повної їх відсутності). Але виявляється цей ген не у всіх носіїв його, а тільки у 75%. Отже, у 25% мух цей ген не виявитися зовсім. Відносна частка особин, у яких проявився досліджуваний ознака, називається пенетрантністю. У різних випадках пе-нетрантность має неоднакове значення, наприклад, у вродженого вивиху стегна вона становить лише 20%, у цукрового діабету – 65%, а у алелей гена, що визначає групу крові пе-нетрантность повна. Обидва терміни – «експресивність» і «пе-нетрантность» – ввів у науку видатний вітчизняний генетик Н.В.Тимофеев-Ресовський в 1927 р

Author: Олександр
Фанат своєї справи і просто крутий чувак.