Изменчивость как биологическое явление. Виды изменчивости
Живой организм не может существовать изолированно от внешней среды. Он всегда находится с ней в тесной взаимосвязи. Такие факторы среды, как температура, свет, условия питания, химический состав и структура почвы, во взаимодействии с генотипом организма определяют и формируют его фенотип. Еще Жан-Батист Ламарк рассматривал факторы внешней среды как один из важных эволюционных факторов. Чтобы выжить в условиях меняющейся среды, организм должен приспосабливаться, то есть приобретать новые качества (черты).
Способность живого организма приобретать в процессе индивидуального развития новые черты называется изменчивостью.
Изменчивость – это свойство, противоположное наследственности. Оно обеспечивает разнообразие живых организмов на нашей планете. По особенностям изменений, характеру их интенсивности и возможности наследования ученые выделяют следующие виды изменчивости:
- ненаследственная (модификационная) изменчивость;
- наследственная изменчивость, которая, в свою очередь, делится на комбинативную и мутационную.
Уже давно было замечено, что выращивая потомство с одинаковым генотипом (семена растений или однояцевых близнецов животных) в разных условиях, можно наблюдать различную степень реализации генотипа. Это и будет примером проявления ненаследственной изменчивости. Об этом наша статья.
Модификационная изменчивость
Модификационная изменчивость – это такие изменения качественных признаков организма, которые обусловлены влиянием различных факторов внешней среды, и которые не связаны с изменениями генотипа.
Модификации – это ответные реакции организма на изменения интенсивности влияния определенных факторов окружающей среды. Они являются одинаковыми для всех организмов с подобными генотипами. У человека, который оказался в высокогорных условиях, через некоторое время увеличивается количество эритроцитов в крови. По возвращении человека на равнину, количество эритроцитов вскорее уменьшается (возвращается в пределы нормы). На размеры тела и развитие органов животных оказывает влияние количество и качество пищи.
Важной особенностью модификационной изменчивости является то, что они не передаются по наследству. Это доказал немецкий ученый А. Вейсман.
Ошибочные представления о возможностях наследования модификаций навязывал печально известный академик Т. Д. Лысенко. Его позиция послужила причиной репрессий в отношении выдающихся советских ученых-генетиков во главе с Н. И. Вавиловым в $30$-е годы $ХХ$ века.
Исследования показали, что модификационные изменения, возникшие на ранних этапах онтогенеза, могут сохраняться на протяжении всей жизни особи, но не передаются по наследству. Кроме того подобные изменения могут исчезнуть если действие фактора прекратилось (как бы мы не загорели летом, загар со временем проходит). А степень выраженности изменений зависит от интенсивности воздействия фактора. Большинство модификаций носит адаптивный характер.
Статистические закономерности модификационной изменчивости
Модификационная изменчивость подчиняется определенным статистическим закономерностям. Доказано, что любой признак меняется только в определенных пределах.
Границы модификационной изменчивости любого признака определяются генотипом организма и называются нормой реакции. Изучением норм реакции признаков и закономерностей ее проявлений с помощью математических методов занимается наука биометрия. Разные признаки имеют различную амплитуду пределов нормы реакции. Но большинство организмов имеет величину признака, близкую к среднему показателю.
На степень проявления модификационного признака влияют факторы как внешней, так и внутренней среды (например, другие гены, в том числе регуляторные).
Для изучения изменчивости определенного признака составляют вариационный ряд.
*Вариационный ряд – это последовательность численных показателей проявлений определенного признака (варианта), расположенных в порядке их возрастания или убывания.
Длинна вариационного ряда дает представление о размахе амплитуды модификационной изменчивости. Она обусловлена генотипом и зависит от условий среды. Чем стабильнее условия среды, тем короче ряд.
Если проследить количество разных вариантов в данном ряду, то можно заметить, что самое большее их количество находится в средней части. Графическим выражением данной статистической закономерности является вариационная кривая.
