Чому модифікації корисні організму. Основні характеристики модифікаційної мінливості. Порівняльна характеристика форм мінливості

Модифікаційна мінливість - це досить важлива властивістьорганізмів пристосовуватися до зовнішнього середовища. Це комплекс реакцій, які є організмом або цілою популяцією до зміни умов середовища. Наприклад, під сонцем шкіра більш-менш темніє у кожної людини.

Модифікаційна мінливість та її властивості

Дана властивість організмів має деякі характерні ознаки:

  • Модифікаційна мінливість стосується виключно фенотипу (зовнішні ознаки), але ніяк не впливає на генотип (індивідуальний набір генетичної інформації).
  • Вона має груповий характер — якщо якісь умови середовища впливають на групу організмів, то у всіх її представників спостерігається поява тих самих ознак.
  • Оборотність - зміни з'являються при постійному впливі певних факторів. Якщо перенести організм до інших умов чи усунути вплив чинника, то фенотипічні зміни зникають.
  • Зміни, що сталися під впливом зовнішніх факторів, не передаються у спадок.

Варто відзначити, що модифікаційна мінливість має велике значення для процесу. Справа в тому, що в природі виживають ті організми, які найбільше пристосовані до умов, особливо при різкій зміні зовнішніх факторів. Комбінаторна та далеко не повністю забезпечує організм здатністю до адаптацій.

Модифікаційна мінливість: приклади

У природі можна знайти безліч прикладів подібних змін організму. Нижче будуть наведені найпоширеніші.

  • При підйомі в гори, де умови довкілля змінюються, у крові людини чи тварини спостерігається збільшення кількості еритроцитів, що забезпечує нормальне кисневе харчування.
  • При дії ультрафіолетових променів у шкірних тканинах починається посилене виділення пігментів.
  • Внаслідок постійних інтенсивних тренувань м'язова масазначно збільшується. Після припинення занять тіло поступово втрачає пружність, м'язи зменшуються у розмірі.
  • Якщо білого зайця гімалайського перемістити в помірні кліматичні умови і вибрати ділянку тіла, то нова вовна буде сірого кольору.
  • Якщо на деревах вже є листя, що повністю розпустилося, а вночі на них буде впливати мінусова температура, то вранці можна буде помітити характерний червонуватий відтінок.

Щоб зрозуміти природу модифікаційних пристосувань, необхідно розглянути й інші форми мінливості.

Комбінаторна мінливість

Подібна мінливість з'являється в результаті під час злиття гамет. Тепер розглянемо приклад: якщо у батька дитини і темне волосся, а у матері - світле волосся і дитина може народитися в зеленим очима і світлим волоссям, або темним волоссям і блакитними очима. Саме такі фенотипічні зміни потомства забезпечуються комбінаторною мінливістю.

Мутаційна мінливість

Зміни виникають при впливі на організм мутагенів хімічної, фізичної чи біологічної природи. Мутаційна мінливість на відміну модифікаційної:

  • виникає спонтанно і передбачити її практично неможливо;
  • викликає зміни у генетичному матеріалі;
  • мутаційні зміни стійкі та передаються у спадок;
  • мутації може бути як доброякісними, і викликати патології до летального результату;
  • вони не залежать від умов довкілля;
  • виникають в окремих особин;

Як можна помітити, мінливість – це дуже складний процес, який торкається як генотипу, так і фенотипічних характеристик. Саме завдяки модифікаціям, комбінаціям та мутаціям організми поступово змінювалися, удосконалюючись та пристосовуючись до змін.

  • 4. Ідеї преформізму та епігенезу в біології.
  • 5. Трансформізм як етап історії біології.
  • 6. Еволюційне вчення ж. Б. Ламарка.
  • 7. Основні причини виникнення теорії ч. Дарвіна.
  • 8. Значення навколосвітньої подорожі ч.Дарвіна в розвитку еволюційної теорії.
  • 9. Дарвін про форми, закономірності та причини мінливості.
  • 10. Основні етапи виникнення людини.
  • 11. Вчення ч. Дарвіна про боротьбу за існування та природний відбір як переживання найбільш пристосованих.
  • 12. Статевий добір як особлива форма відбору за Дарвіном.
  • 13. Походження органічної доцільності та її відносність.
  • 14. Мутації як основний матеріал для еволюційного процесу.
  • 15. Форми природного добору.
  • 16. Історія розвитку поняття «вид».
  • 17. Основні ознаки виду.
  • 18. Критерії виду.
  • 19. Внутрішньовидові відносини як форма боротьби за існування та як фактор природного відбору.
  • 20. Ранні етапи розвитку (походження) життя Землі.
  • 21. Алопатричне видоутворення.
  • 22. Теорія симпатричного освіти нових видів.
  • 23. Біогенетичний закон ф. Мюллера - е.р. Геккель. Теорія філембріогенезу.
  • 24. Основні етапи філогенезу рослин.
  • 25. Темпи еволюції.
  • 26. Основні етапи філогенезу тварин.
  • 27. Вихід рослин і тварин на сушу в палеозої та пов'язані з цим ароморфози.
  • 28. Розвиток життя мезозойську епоху. Основні ароморфози, пов'язані з появою покритонасінних рослин, птахів та ссавців.
  • 29. Розвиток життя кайнозойскую епоху.
  • 30. Роль біологічних та соціальних факторів в антропогенезі.
  • 31. Людина як політичний вигляд та можливості її подальшої еволюції.
  • 32. Ізоляція як із найважливіших чинників еволюції.
  • 33. Формо- та видоутворення.
  • 34. Незворотність еволюційного процесу.
  • 35. Проблема еволюційних глухих кутів і вимирання.
  • 36. Внесок вітчизняних учених у розвиток дарвінізму.
  • 37. Забруднення довкілля та проблема охорони навколишнього середовища з погляду теорії еволюції.
  • 38. Основні шляхи адаптації генезу.
  • 39. Модифікаційна мінливість та її адаптивне значення.
  • 40. Хвилі життя та його роль еволюції.
  • 41. Структура образу.
  • 42. Прогрес та регрес в еволюції.
  • 39. Модифікаційна мінливість та її адаптивне значення.

    Мінливість- загальна властивість організмів набувати нових ознак у процесі онтогенезу. Неспадкова, або модифікаційна, та спадкова (мутаційна та комбінативна) мінливість. Приклади неуспадкованої мінливості: збільшення маси людини при рясному харчуванні та малорухливому способі життя, поява засмаги; приклади спадкової мінливості: біле пасмо волосся у людини, квітка бузку з п'ятьма пелюстками.

    Фенотип- сукупність зовнішніх та внутрішніх ознак, процесів життєдіяльності організму. Генотип – сукупність генів в організмі. Формування фенотипу під впливом генотипу та умов середовища. Причини модифікаційної мінливості – вплив факторів середовища. Модифікаційна мінливість – зміна фенотипу, не пов'язана зі змінами генів та генотипу.

    Особливості модифікаційної мінливості- не передається у спадок, тому що не зачіпає гени і генотип, має масовий характер (проявляється однаково у всіх особин виду), оборотна - зміна зникає, якщо фактор, що його викликав, припиняє діяти. Наприклад, у всіх рослин пшениці при внесенні добрив покращується зростання та збільшується маса; при заняттях спортом маса м'язів у людини збільшується, і з їх припиненням зменшується.

    Норма реакції- межі модифікаційної мінливості ознаки. Ступінь мінливості ознак. Широка норма реакції: великі зміни ознак, наприклад, надоїв молока корів, кіз, маси тварин. Вузька норма реакції – невеликі зміни ознак, наприклад, жирності молока, забарвлення вовни. Залежність модифікаційної мінливості норми реакції. Наслідування організмом норми реакції.

    Модифікаційної мінливості схильні як кількісні, і якісні ознаки. Виникнення модифікацій пов'язано з тим, що такі найважливіші фактори середовища, як світло, тепло, волога, хімічний складі структура грунту, повітря, впливають на активність ферментів і певною мірою змінюють перебіг біохімічних реакцій, що протікають в організмі, що розвивається. Цим, зокрема, пояснюється поява різного забарвлення квіток у примули та шерсті у гімалайських кроликів, про що йшлося вище.

    Прикладами модифікаційної мінливості в людини можуть бути посилення пігментації шкіри (загар) під впливом ультрафіолетових променів, потужний розвиток кістково-м'язової системи в результаті. фізичних навантаженьі т. д. До модифікаційної мінливості слід віднести також і явище фізіологічного гомеостазу - здатності організмів протистояти умовам середовища, що коливаються, шляхом пристосувального реагування. Так, у людини при перебуванні на різних висотахнад рівнем моря виробляється неоднакова кількість еритроцитів: в 1 mm j крові у людей, що живуть у місцевостях на рівні моря, їх вдвічі менше, ніж у людей, які живуть високо в горах.

    Число еритроцитів зростає пропорційно до підйому над рівнем моря. Це явище можна легко пояснити, якщо згадати, що головна функція еритроцитів – перенесення кисню від легень до тканин та вуглекислого газу від тканин до легень. Збільшення висоти над рівнем моря супроводжується зниженням концентрації кисню в атмосфері, що призводить до нестачі його в тканинах. Тому нагальна потреба в кисні змушує людину та тварин адаптивно реагувати шляхом зміни числа еритроцитів на різних висотах.

    Значення модифікацій.

    Адаптивний характер модифікаційної мінливості - пристосувальна реакція організмів зміни умов середовища.

    p align="justify"> Модифікаційна мінливість в природних умовах носить пристосувальний характер і в цьому сенсі має важливе значення в еволюції. Зумовлені нормою реакції адаптивні модифікації дають можливість організму вижити і залишити потомство в умовах середовища.

    Знання закономірностей модифікаційної мінливості має також велике практичне значення, оскільки дозволяє передбачати та заздалегідь планувати максимальне використанняможливостей кожного сорту рослин та породи тварин. Зокрема, створення свідомо відомих оптимальних умов реалізації генотипу забезпечує їх високу продуктивність.

    Такий підхід однаково відноситься і до людини. Кожна дитина має певні здібності, іноді навіть у кількох областях. Завдання психологів і педагогів полягає в тому, щоб якомога раніше знайти цю галузь та забезпечити максимальний розвиток дитини в цьому напрямку (поряд з загальною освітою), тобто у межах норми реакції досягти максимального рівня реалізації його генотипу.

    "

    При цьому конкретна модифікована зміна ознаки, що виникла, не успадковується, але діапазон такої мінливості, або норма реакції, генетично детермінована і успадковується. Модифікації зберігаються лише протягом життя цього організму.

    Модифікаційної мінливості схильні як кількісні, і якісні ознаки. Виникнення модифікацій пов'язане з тим, що такі найважливіші фактори середовища, як світло, тепло, волога, хімічний склад і структура грунту, повітря, впливають на активність ферментів і певною мірою змінюють перебіг біохімічних реакцій, що протікають у організмі, що розвивається. Цим, зокрема, пояснюється поява різного забарвлення квіток у примули та шерсті у гімалайських кроликів, про що йшлося вище.

    Прикладами модифікаційної мінливості в людини можуть служити посилення пігментації шкіри (загар) під впливом ультрафіолетових променів, потужний розвиток кістково-м'язової системи в результаті фізичних навантажень і т. д. До модифікаційної мінливості слід віднести також і явище фізіологічного гомеостазу - здатності організму шляхом пристосувального реагування. Так, у людини при перебуванні на різних висотах над рівнем моря виробляється неоднакова кількість еритроцитів: у 1 mm j крові у людей, що живуть у місцевостях на рівні моря, їх вдвічі менше, ніж у людей, що живуть високо в горах.

    Число еритроцитів зростає пропорційно до підйому над рівнем моря. Це явище можна легко пояснити, якщо згадати, що головна функція еритроцитів – перенесення кисню від легень до тканин та вуглекислого газу від тканин до легень. Збільшення висоти над рівнем моря супроводжується зниженням концентрації кисню в атмосфері, що призводить до нестачі його в тканинах. Тому нагальна потреба в кисні змушує людину та тварин адаптивно реагувати шляхом зміни числа еритроцитів на різних висотах.

    Ця реакція оборотна: переїзд у місця, розташовані лише на рівні моря, призводить до зниження кількості еритроцитів у крові.

    Статистичний аналіз модифікаційної мінливості.Такі умовні середовища, як вологість, температура, освітленість, фізичні властивості грунту та її родючість, глибина загортання насіння, взаємодія і конкуренція рослин з іншими співмешканцями, ніколи не бувають тотожними навіть на одному полі. Тому довжина колосків пшениці на одному полі може коливатися від 6 до 14 см, а розміри листя одного дерева іноді варіюють у ще ширших межах, хоча генотип їх однаковий. Якщо листя або колосся розташувати в порядку наростання або зменшення їх довжини, то виходить варіаційний ряд мінливостіданої ознаки, що складається з окремих варіант,тобто числа листя дерева або колосків у колосі пшениці, що мають однакові показники.

    Як показують підрахунки, частота окремих варіантів в варіаційному ряду неоднакова. Найчастіше зустрічається середнє значення ознаки, а до обох кінців варіаційного ряду частота народження закономірно знижується. Розглянемо це з прикладу мінливості числа колосків у колосі пшениці. Візьмемо довільно (не обираючи) 100 колосків одного сорту та підрахуємо у кожному з них кількість колосків. Отримані цифри (варіанти) розташуємо у порядку наростання ознаки та підрахуємо, скільки разів кожна варіанта v зустрічається у кожному ряду р, потім згрупуємо їх, тобто складемо варіаційний ряд:

    Розподіл варіант у цьому ряду можна виразити наочно на графіку (рис. 3.12). Для цього на осі абсцис відкладають значення варіант v у порядку їх збільшення, на осі ординат - частоту народження ркожній варіанти.

    Графічне вираз мінливості ознаки, що відображає як розмах варіацій, так і частоти окремих варіантів, називають варіаційної кривої.Встановлено, що модифікаційна мінливість у рослин, тварин і людини має спільні риси.

    Мал. 3.12. Варіаційна крива числа колосків у колосі пшениці.

    Крива на графіку, як правило, буває симетричною, особливо коли вивчається велика кількість особин. Це означає, що варіації, як великі, так і менші, що відрізняються від середнього арифметичного на ту саму величину, зустрічаються однаково часто. Звідси випливає, що мінімальні та максимальні величини мають зустрічатися дуже рідко, але з однаковою частотою.

    Значення модифікацій.Модифікаційна мінливість у природних умовах носить пристосувальний характер і в цьому сенсі має важливе значення в еволюції. Зумовлені нормою реакції адаптивні модифікації дають можливість організму вижити і залишити потомство в умовах середовища.

    Знання закономірностей модифікаційної мінливості має також велике практичне значення, оскільки дозволяє передбачити і заздалегідь планувати максимальне використання можливостей кожного сорту рослин та породи тварин. Зокрема, створення свідомо відомих оптимальних умов реалізації генотипу забезпечує їх високу продуктивність.

    Такий підхід однаково відноситься і до людини. Кожна дитина має певні здібності, іноді навіть у кількох областях. Завдання психологів і педагогів полягає в тому, щоб якомога раніше знайти цю галузь і забезпечити максимальний розвиток дитини в цьому напрямку (поряд із загальною освітою), тобто в межах норми реакції досягти максимального рівня реалізації його генотипу.

    Мінливість - здатність організмів набувати нових ознак, які є причиною відмінностей між особинами в межах виду.Мінливість як властивість живого протилежна спадковості. Джерелами мінливості можуть бути комбінації та рекомбінації генетичного матеріалу, зміни структури гена або хросмосом, вплив умов середовища. Залежно від природи мінливості розрізняють дві основні її форми: спадкову та неспадкову. Перша їх пов'язані з зміною генотипу, друга - фенотипу. Неспадкову мінливість Дарвін називав певною, а спадкову мінливість – невизначеною.

    форми мінливості

    Неспадкова, або фенотипова (виникає без змін генотипу і не зберігається при статевому розмноженні)

    Спадкова, або генотипна (пов'язана зі зміною генотипу і тому зберігається у поколіннях)

    Модифікаційна (фенотип змінюється під впливом певних умов існування організмів)

    Онтогенетична (фенотип змінюється внаслідок функціонування різних генів на різних стадіях онтогенезу)

    Мутації (генотип змінюється внаслідок мутацій)

    Комбінативна (генотип змінюється внаслідок утворення нових комбінацій генів)

    Спадкова і неспадкова мінливість забезпечують усю різноманітність індивідуальних відмінностей організмів. Роль кожної форми мінливості в еволюції органічного світу різна. Спадкова мінливість є елементарним фактором еволюції, який постачає матеріал для природного та штучного відбору. Неспадкова мінливість забезпечує пристосування організмів до умов середовища, що змінюється.

    Модифікаційна мінливість та YY властивості

    Модифікаційна мінливість - це форма ненаследственной мінливості, яка пов'язана із змінами фенотипу внаслідок впливу умов існування та не пов'язана зі змінами генотипу.Модифікаційна мінливість зустрічається у всіх організмів, незалежно від способів розмноження, видової приналежності та різноманітності умов існування. Модифікаційні зміни ознака не успадковуються, але їх норма реакції, тобто діапазон мінливості, є спадковою та визначається генотипом. Модифікаційна мінливість, як правило, доцільний характер, відповідає умовам існування та є пристосувальною. Модифікаціями називають фенотипові зміни, що виникають під впливом умов середовища. їх виникнення пов'язано з тим, що умови середовища впливають на ферментативні реакції, що протікають в організмі та певним чином змінюють їх перебіг. Цим, зокрема, пояснюється поява різного кольоруквіток примули та відкладення пігменту у волоссі гімалайських кроликів. Прикладами модифікаційної мінливості в людини можуть бути посилення пігментації під впливом ультрафіолетового опромінення, розвиток м'язової та кісткової систем внаслідок фізичних навантажень тощо.

    Загальними властивостями модифікаційної мінливості є:

    1 ) універсальність - зустрічається у всіх організмів, незалежно від способів розмноження, видової приналежності та різноманітності умов існування;

    2 ) визначеність - одна і та ж дія викликає рівну і цілком певну модифікацію у всіх генетично подібних особин (наприклад, у всіх особин рослини стрілоліста, занурених у воду, утворюються довгі і тонке листя, а в тих, що ростуть на суші - стрілоподібні);

    3 ) масовий характер - певний вплив може викликати поява таких модифікацій у всіх генетично подібних особин;

    4 ) НЕ успадковуються (наприклад, у безхвостих мишей, яким відрізали хвости, завжди народжувалися хвостаті мишенята)

    5 ) тимчасовий - модифікації можуть зникати протягом життя особини, якщо припиняється дія фактора, що їх викликає (наприклад, засамга людини повністю зникає взимку)

    6 ) модифікаційні зміни, які виникають переважно на ранніх етапах онтогенезу, можуть зберігатися протягом усього життя особини, але не успадковуються(наприклад, у батьків, які перехворіли на рахіт, народжуються нормальні діти);

    7 ) спрямованість - модифікації спрямовані на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів довкілля(наприклад, засмага захищає людину від шкідливого впливу сонячного опромінення, заміна вовни ссавців на густу під час осінньої линяння сприяє захисту від низьких температур);

    8 ) адаптивний характер - більшість модифікацій корисні пристосувальними реакціями організмів (наприклад, у відповідь опромінення сонячним світлом шкіра людини темніє).

    Модифікаційна мінливість грає виняткову роль життя організмів, забезпечуючи, зазвичай, їх пристосованість до мінливим умовам середовища. Однак під впливом фізичних та хімічних факторів, з якими організм не зустрічається в природі (або зустрічається у значно менших дозах, або не доводилося зустрічатися його предкам), виникають модифікації, що не мають пристосувального значення. Такі модифікації називають морфози.Наприклад:

    ■ якщо затінити стебло картоплі, бульби виникатимуть над грунтом, а над грунтом;

    ■ додавання в їжу личинкам дрозофіл солей срібла веде до жовтого забарвлення тіла та ворсинок;

    ■ наслідком дії алкоголю в період ембріонального розвиткує алкогольний синдром плода (розумова відсталість, косоокість, вади серця, карликовість, мікроцефалія та ін.).

    Статистичні закономірності модифікаційної мінливості

    Модифікаційна мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Для визначення цих закономірностей слід проаналізувати поведінку ознаки за певної сукупності спостережень, яка називається вибіркою.Вибірка може містити від 10 до 1000 спостережень. З даних вибірки будують ряд мінливості ознаки, чи варіаційний ряд.

    Варіаційний ряд - послідовність чисельних показників проявів певної ознаки (варіант) , розташованих у порядку їх зростання чи спадання.

    Особливості варіаційного ряду можна зобразити у вигляді варіаційної кривої.

    Варіаційна крива -це графічне вираження кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє як розмах цієї мінливості, так і частоту народження окремих варіантів.

    Для характеристики мінливості ознаки обчислюють її середнювеличину (М) за формулою: М = Σ (v р) / n, де М- Середня величина ознаки, v- варіанти, м.- Частота варіанти, η - загальна кількість варіантів.

    При дослідженні ознак найчастіше проявляється низка статистичних закономірностей.

    Будь-яка ознака може змінюватися лише у певних межах.Гени визначають не готові прояви ознак, а норму реакції ознаки,тобто певні межі, у яких можуть змінюватися залежно від інтенсивності впливу чинників середовища. Наприклад, в кімнатної рослинипервоцвіту китайського при температурі 15-20°С квіти червоні, а при 30-35°С – білі.

    Різні ознаки мають різний розмах норми реакції. Норма реакції - межі модифікаційної мінливості ознаки, яківизначаються генотипом. ДляВивчення норми реакції використовують генетично однорідний матеріал, який поміщають у різні умовизовнішнього середовища (клони, чисті лінії, однояйцеві близнюки). Межі норми реакції обумовлені генотипом, але фенотипічний прояв у межах норми реакції може змінюватись під впливом умов середовища. Норма реакції для різних ознак може бути однозначною(наприклад, групи крові, колір око) , Вузька(жирність молока у корів), широкою(Кількість молока у корів). Для вивчення норми реакції ознак та виявлення закономірностей їх прояви застосовуються математичні методи,а наука називається біометрією.Визначення норми реакції відіграє велику роль у рослинництві (для отримання високих урожаїв) та тваринництві (для підвищення продуктивності), у медицині (для розробки критеріїв нормальних показників у здорової людини).

    Більшість організмів мають величину ознаки середню або близьку до середньої.Це тим, що поєднання лише сприятливих чи лише несприятливих умов трапляється рідко. Організм із великими відхиленнями ознак від середніх величин у природі дуже мало.

    На розмах модифікаційної мінливості впливають зовнішні та внутрішні умови.Чим однорідні зовнішні умови розвитку цих особин, тим менше проявляється модифікаційна мінливість. На фенотипове прояв гена значний вплив мають інші гени (наприклад, зростання людини визначається кількома парами полімерних генів). На розвиток ознаки впливають і регуляторні системи організму (наприклад, яскраве забарвлення пір'я у півнів обумовлено дією чоловічого статевого гормону, а введення йому жіночих гормонів пригнічує розвиток цієї ознаки).

    ЗМІННІСТЬ ОРГАНІЗМІВ.

    Основні закономірності явищ мінливості

    Генетика вивчає як явище спадковості, а й явище мінливості.

    Мінливість організмів виявляється у відмінностях між особинами за низкою ознак чи властивостей. Ці відмінності можуть залежати від змін спадкових факторів генів, отриманих від батьків і від зовнішніх умов, в яких розвивається організм.

    Можна сміливо сказати, що мінливість є властивістю, протилежним спадковості. Мінливість зумовила все різноманіття живої природи під час еволюції.

    Оцінка різноманітності ознак – мінливості – у особин завжди проводиться у разі їх фенотипическому прояву. Однак причини їх фенотипного розмаїття можуть бути різні: відмінність генотипів або різноманіття умов середовища, що визначили варіювання проявів ознак у організмів однакових генотипів.

    Розрізняють 2 форми мінливості (рисунок 14):

    ü спадкову (генотипічну);

    ü неспадкову (фенотипічну = модифікаційну).

    Спадкова мінливість пов'язані з зміною спадкових чинників. Розрізняють два типи спадкової мінливості: комбінативну та мутаційну.

    Комбінативна (гібридна) мінливість характеризується появою новоутворень у результаті поєднання та взаємодії генів батьківських форм.

    Мутаційна мінливість викликає структурні зміни хромосом, які ведуть появі нових спадкових ознак організму.

    Модифікаційна мінливість не викликає зміни генотипу, вона пов'язана з реакцією одного й того ж генотипу на зміну зовнішніх умов, у яких протікає розвиток організму та створюють відмінності у формах його прояву.

    Рисунок 14. Класифікація мінливості.

    Модифікаційна мінливість.

    Модифікаційна мінливість (= фенотипічна мінливість)- це зміни ознак організмів, не обумовлені змінами генотипу і які під впливом чинників довкілля.

    Середовище проживання відіграє велику роль у формуванні ознак організмів. Кожен організм розвивається і живе у певному середовищі, відчуваючи у собі вплив її чинників, здатних змінювати морфологічні і фізіологічні властивості організмів, тобто. їхній фенотип.

    Передбачається, що причинами модифікацій можуть бути індукція та репресія будь-яких ферментів.

    Прикладом мінливості ознак під впливом факторів довкілля є різна формалистя у стрілоліста: занурене у воду листя має стрічкоподібну форму, листя, що плаває на поверхні води, - округлу, а що знаходиться в повітряному середовищі, - стрілоподібну (рисунок 15). Під дією ультрафіолетових променів у людей (якщо вони не альбіноси) з'являється засмага в результаті накопичення в шкірі меланіну, причому у різних людей інтенсивність забарвлення шкіри різна.

    Малюнок 15. Стрілолист звичайний, що росте у воді та на березі.

    Модифікаційна мінливість характеризується такими основними властивостями:

    1) не успадковується;

    2) має груповий характер змін (особини одного виду, поміщені в однакові умови, набувають подібних ознак);

    3) спостерігається відповідність змін до дії фактора середовища;

    4) відбувається залежність меж мінливості від генотипу.

    Незважаючи на те, що під впливом умов довкілля ознаки можуть змінюватися, ця мінливість не безмежна. Це тим, що генотип визначає конкретні кордону, не більше яких може відбуватися зміна ознаки. Ступінь варіювання ознаки або межі модифікаційної мінливості, називають нормою реакції.

    Норма реакції виявляється у сукупності фенотипів організмів, що формуються з урахуванням певного генотипу під впливом різних чинників середовища. Як правило, кількісні ознаки (висота рослин, врожайність, розмір листя, подій корів, несучість курей) мають ширшу норму реакції, тобто можуть змінюватися в широких межах, ніж якісні ознаки (колір вовни, жирність молока, будова квітки, група крові) . Знання норми реакції має велике значеннядля практики сільського господарства та медицини.

    Модифікаційна мінливість багатьох ознак рослин, тварин та людини підкоряється загальним закономірностям. Ці закономірності виявляються виходячи з аналізу прояви ознаки в групи особин ( n). Ступінь вираженості досліджуваної ознаки у членів вибіркової сукупностірізна. Кожне конкретне значення досліджуваної ознаки називають варіантомі позначають буквою v . Частота народження окремих варіантів позначається буквою p . При вивченні мінливості ознаки у вибірковій сукупності складається варіаційний ряд, в якому особини розташовуються за зростанням показника ознаки, що вивчається.

    Наприклад, якщо взяти 100 колосків пшениці ( n=100), підрахувати кількість колосків у колосі ( v) і число колосків з цією кількістю колосків, то варіаційний ряд буде виглядати так.

    Варіанту ( v)
    Частота народження ( p)

    Рисунок 16. Варіаційна крива

    На основі варіаційного ряду будується варіаційна крива- графічне відображення частоти народження кожної варіанти (рисунок 16).

    Середнє значення ознаки зустрічається частіше, а варіації, які значно відрізняються від нього, - рідше. Це називається «нормальним розподілом». Крива на графіку буває, як правило, симетричною.

    Середнє значення ознаки підраховується за такою формулою:

    де М- Середня величина ознаки; ∑( v· p) - сума творів варіант на їх частоту народження; n- Кількість варіантів.

    У цьому прикладі середнє значення ознаки (числа колосків у колосі) дорівнює 17,13.

    Типи модифікацій:

    1. Адаптивні модифікації –це неуспадковані зміни, корисні для організму і сприяють його виживанню в умовах, що змінилися. Це найвідоміші модифікації.

    2. Морфози- це неуспадковані зміни, що виникають при інтенсивній дії деяких агентів. Найчастіше морфози виражені у формі каліцтв – відхилень від стандартного фенотипу.

    В еволюційному відношенні значення модифікаційної мінливості обумовлюється нормою реакції, яка дає організму можливість вижити та залишити потомство. За наявності такої мінливості успадковуються генокопії модифікацій, тобто мутації, фенотипове прояв яких кодує модифікаційну мінливість. Вони підхоплюються природним відборомі, тим самим, зростає пристосованість організмів до нових умов, що змінюються.

    Знання закономірностей модифікаційної мінливості має велике практичне значення у сільському господарстві, оскільки дозволяє передбачити і заздалегідь планувати ступінь виразності багатьох ознак організмів залежно та умовами довкілля.

    Не менш важливими є знання закономірностей модифікаційної мінливості в медицині, зусилля якої спрямовані не на зміну генотипу, а на підтримку та розвиток людського організму в межах норми реакції.

    Схожі статті

    2023 р. videointercoms.ru. Майстер на усі руки - Побутова техніка. Висвітлення. Металобробка. Ножі Електрика.