Вариации организма могут передаваться по наследству, а могут и не передаваться. В первом случае изменчивость влияет на генотип, во втором – на фенотип. Фенотипическая изменчивость, не передающаяся по наследству, называется модификационной изменчивостью.
Особенности
Модификационную изменчивость также называют адаптивной модификацией или фенотипической пластичностью. В отличие от наследственной изменчивости адаптивная модификация может появляться и исчезать в течение жизни, не выходя за рамки онтогенеза.
Основные особенности:
- соответствует возможностям генотипа (ограничено нормой реакции);
- сохраняется только в процессе онтогенеза, т к не влияет на гены;
- зависит от факторов окружающей среды;
- носит групповой характер;
- может быть обратимым и необратимым в течение жизни;
- влияет на качественные и количественные характеристики организма.
Качественные черты определяются генами и меньше подвержены внешним факторам. К ним относятся цвет и разрез глаз, группа крови, структура волос (волнистые или прямые), гладкость семян. Количественные черты зависят от внешних условий и определяются измерением (рост, вес, длина шерсти).
Причины
Основная причина вариаций модификаций – нестабильные условия окружающей среды. На изменения внешних и внутренних признаков могут влиять:
- температура;
- давление;
- содержание кислорода в атмосфере;
- питание;
- ультрафиолет;
- химический состав почвы, воды, воздуха;
- степень освещенности;
- влажность воздуха;
- ветер;
- структура почвы.
Наглядные примеры модификационной изменчивости:
- Опыты с гималайским кроликом. Кролика с подстриженными на спине белыми волосами поместили в холодные условия. Взамен вырос черный мех. Когда холод сменился теплым, спина покрылась белым мехом. Это объясняется тем, что темный пигмент разрушается при высоких температурах.
- Эксперимент с одуванчиком. Ботаник Гастон Боннье разделил корни одного одуванчика и поместил его в разные условия. Одно растение росло на равнине, другое – в горах. На равнине рос высокий одуванчик с широкими листьями и неглубокой конской системой. «Горный» приземистый одуванчик имел хорошо развитые корни.
- Изменения яйценоскости кур. Активность птиц зависит от освещенности. С увеличением светового дня увеличивается яйценоскость.
Виды
В таблице представлена классификация адаптивных модификаций.
| Классификация | Добрый | Характеристики | Пример |
| При изменениях в организме | Морфологический | Внешние признаки меняются | Форма стреловидных листьев меняется в зависимости от условий выращивания |
| Физиологический | Биохимические реакции в организме изменяются | При наличии лактозы и отсутствии глюкозы бактерии начинают вырабатывать ферменты, расщепляющие лактозу. При появлении глюкозы прекращается выработка специфических ферментов | |
| По стоимости | Морфоз | Резкое изменение фенотипа в ответ на стрессовую ситуацию | После облучения семян растения вырастают с морщинистыми листьями и неравномерной окраской |
| Приспособление | Адаптивность к меняющимся условиям окружающей среды | увеличение эритроцитов, когда вы живете в горах | |
| По частоте | Сезонный (обратимый) | Появляется в определенные моменты жизни | Смена меха у зайца |
| Возраст | Появляется с возрастом | Серые волосы | |
| По продолжительности | Короткий срок | Ограничено онтогенезом | увеличение мышечной массы |
| Долгосрочная перспектива | Может формироваться на протяжении нескольких поколений | Устойчивость к мышьяку у поколений инфузорий-туфельок |
Модификации имеют пределы, ограниченные генотипом. Например, житель северных краёв никогда не сможет загореть до состояния африканца. Такие ограничения, передающиеся по наследству, называются нормой реакции.
Закономерности
Изменчивость модификаций можно измерить с помощью статистических закономерностей. Для этого они исследуют способности организма к тому или иному признаку в группе особей. Например, размер пшеницы на поле зависит от освещения (часть поля хорошо освещена, часть находится в тени).
Количественные показатели определенного качества живых организмов, расположенные в порядке возрастания или убывания, называются вариационным рядом. Длина ряда показывает возможности вариаций для конкретной группы особей.
Ряд можно представить графически с помощью кривой вариаций. Обычно большое количество особей имеют среднее значение, поэтому кривая симметрична.
С помощью изменчивости организм быстрее адаптируется к условиям окружающей среды. Кроме того, понятие о том, какое практическое значение имеет модификационная изменчивость в жизни организма, помогает прогнозировать и максимально использовать возможности особи (в селекции – повышение урожайности, для человека – раскрытие потенциала ребёнка).
Что мы узнали?
На уроке в 11 классе мы узнали о закономерностях модификационной изменчивости и ее значении в жизни организма. Причина изменений – экологические условия. Под влиянием температуры, света, влажности изменяются количественные характеристики тела (рост, мышечная масса, вес). Вариация ограничена генотипом и имеет норму по реакциям. Все модификации, приобретенные в течение жизни, не наследуются.
Комментирование закрыто