Біологія. 9 клас. Козленко

Модифікаційна мінливість

Запам’ятайте терміни: модифікаційна мінливість, модифікація, норма реакції

Модифікаційна мінливість

Розглянуті вище приклади стосуються спадкової мінливості і визначаються змінами у генотипі. Такі зміни спричиняються вільним комбінуванням елементів спадковості, виникненням нових типів цих елементів спонтанно або під дією певних чинників. Усі процеси спадкової мінливості певним чином впливають на характеристики фенотипу. Однак подібний вплив на фенотип здатні чинити і неспадкові фактори, що належать до середовища, в якому живуть організми.

Модифікації та їх пристосувальне значення

Зміни у фенотипі організму, викликані впливом зовнішнього середовища, називають модифікаціями, а мінливість, опосередковану цими змінами — модифікаційною.

Будь-яка модифікація є не стільки результатом дії факторів середовища, скільки реакцією організму на їх зміну. Хоч генотип при модифікаціях лишається незмінним, за довготривалої дії фактора може змінюватися прояв активності того чи іншого гена.

У водної рослини стрілолисту (Sagittaria sagittifolia, мал. 27) форма листків залежить від середовища, у якому вони розвиваються. Листки, що повністю знаходяться у воді, мають довгасту стрічкоподібну форму, в той час як надводні — форму наконечника стріли.

Частина модифікацій може втрачатися при припиненні або послабленні дії фактора, що її викликає. Так, при переїзді дорослого чоловіка на проживання до високогірного району число еритроцитів у його крові за кілька місяців життя у даній місцевості зростає з 4,2 млн/мм³ до 5,6 млн/мм³. При переїзді назад у місцевість, розташовану на незначній висоті над рівнем моря, число еритроцитів поступово повернеться до нормального показника.

В той же час у деяких людей, що в дитинстві хворіли на рахіт (захворювання, викликане дефіцитом в організмі вітаміну D) викривлення кісток, набуті внаслідок цієї хвороби, можуть залишатися на все життя. Отже, деякі модифікації не зникають навіть при припиненні дії модифікуючого фактора.

Модифікуючий вплив може чинити не тільки дія фактора, а й її відсутність. Так, у космонавтів внаслідок низької гравітації настає часткова атрофія м’язів (мал. 28).

Мал. 27. Стрілолист

Мал. 28. Щоб уникнути атрофії м'язів внаслідок низької гравітації, космонавти вимушені виконувати спеціальний комплекс вправ

Усі вищеперераховані модифікації є корисними для організмів у змінених умовах середовища, тобто допомагають живим істотам пристосовуватися до цих умов. Такі пристосувальні зміни називаються адаптаціями.

За модифікаційної мінливості фенотипові ознаки організмів можуть змінюватися лише у певних, окреслених генотипом, межах. Такі межі називаються нормою реакції. Зокрема, у ссавців (в тому числі і людини), оволосіння тіла визначається активністю чоловічих статевих гормонів. Гормони діють в межах, визначених спадковістю — спричиняючи розподіл волосся по різних ділянках тіла. Кількість волосин не є сталою і варіює в залежності від умов середовища та віку організму.

Діапазон норми реакції залежить від типу ознаки — більш важливі для нормальної життєдіяльності ознаки мають вужчу норму реакції, менш важливі — ширшу. Наприклад, значення температур, за яких більшість ферментів є активною, надзвичайно вузькі. В той же час вага та зріст людини можуть змінюватися в доволі широких межах.

• 1. В чому полягає користь для стрілолиста того, що листки, що повністю знаходяться у воді, мають довгасту стрічкоподібну форму, а надводні — форму наконечника стріли?
• 2. Для яких ознак гени задають не конкретне значення, а межі, в яких ознака може змінюватися? В чому полягає користь від такого впливу генів на фенотип?

Обговоріть у групах

Наведіть приклади ознак з вузькою та широкою нормою реакції. Як ці знання можна використати в практиці?