Ненаследственная изменчивость.

Модификационная, или фенотипическая изменчивость – это изменения фенотипа под действием факторов внешней среды без изменения генотипа.

Формирование признака осуществляется нормально, если в клетках организма имеются все необходимые исходные вещества, ресурсы энергии, условия для протекания биохимических реакций и т. п. Каждый организм развивается и обитает в определенных условиях окружающей среды, испытывая на себе колебания освещения, температуры, влажности, количества и качества пищи, влияния взаимодействий с другими организмами.

Все эти факторы оказывают действия на фенотип организма. Например, клетки клубней картофеля, помещенных в подвал, содержат пластиды, лишенные хлорофилла. На свету клубни зеленеют. Следовательно, синтез хлорофилла зависит не только от соответствующих генов, но и от внешнего фактора – освещенности. Под влиянием ультрафиолетовых лучей у большинства людей (исключение – альбиносы) возникает загар – накопление в клетках кожи пигмента меланина.

Модификации – это фенотипические различия у генетически тождественных особей, возникающие вследствие воздействия факторов внешней среды. Различают возрастные, экологические и сезонные модификации.

Возрастные, или онтогенетические, модификации выражаются в виде постоянной смены признаков в процессе онтогенеза (у земноводных – головастики, сеголетки, взрослые особи; у насекомых – личинка, куколка, имаго). У человека в процессе развития наблюдаются модификации морфологических, физиологических и психических признаков.

Рис.1. Форма рогов у косуль.

Доказано, что ребенок не сможет правильно развиваться и физически и интеллектуально, если в раннем детстве на него не будут влиять нормальные внешние факторы, в том числе и социальные – в противном случае наблюдается феномен «маугли».

Онтогенетическая изменчивость, как и сам онтогенез, детерминируется генотипом, где закодирована программа развития особи. Однако особенности формирования фенотипа в онтогенезе обусловлены взаимодействием генотипа и среды.

Экологические модификации – это адаптивные изменения фенотипа в ответ на изменения условий среды. Фенотипически проявляются в изменении степени выраженности признака. Могут возникать на ранних стадиях развития и сохраняться в течение всей жизни особи.

Например, различные формы листа у стрелолиста (стреловидные подводные, широкие плавающие, лентовидные плавающие); крупные и мелкие экземпляры растений, выращенные на почвах, содержащих разное количество питательных веществ; низкорослые и слабо жизнеспособные особи у животных, развивающиеся в плохих условиях и не получающие достаточного количества необходимых для жизни питательных веществ; число лепестков у цветков печеночницы, поповника, лютика, количество плодов в соплодиях черной смородины и т. д.

Экологические модификации затрагивают количественные (количество лепестков в цветке, потомства у животных; масса животных, высота растений, размер листа и т. д.) и качественные (окраска лепестков у медуницы, примулы; цвет кожи у человека под влиянием УФ-лучей и т. д.) признаков.

Экологические модификации, как правило, обратимы и со сменой поколений при условии изменения внешней среды могут не проявиться. Например, потомство низкорослых растений на хорошо удобренной почве будет нормальной высоты; у человека с кривыми ногами вследствие рахита бывает вполне нормальное потомство.

Сезонные модификации проявляются в виде генетически детерминированной смены признаков, происходящей в результате сезонных изменений климатических условий (изменение окраски шерсти у животных, появление подпушка у животных, листопад у растений). Сезонные модификации можно отнести к группе экологических модификаций.

Следует отметить, что четкой границы между возрастными, экологическими и сезонными модификациями провести невозможно.

Отличительные черты модификационных изменений:

· Кратковременность (обратимость) – модификации не передаются следующему поколению и могут исчезать после прекращения действия вызвавшего их фактора.

· Групповой характер изменений, охватывающих большинство особей в популяции – наиболее часто встречаются особи со средним значением признака, и чем больше признак отклоняется от среднего значения, тем меньше особей им обладают.

· Приспособительный (адаптивный) характер – соответствия изменений воздействиям среды (загар защищает кожу человека от проникновения УФ-лучей).

· Адекватный характер – степень выраженности признака находится в прямой зависимости от вида и продолжительности действия того или иного фактора.