Полиморфизм возникает, когда в одном виде существует несколько различных физических форм или типов особей. Возьмите, например, пяденицу березовую - ночное насекомое, которое часто используют учителя на уроках эволюционной биологии и естественного отбора. Эти мотыльки являются прекрасным примером полиморфизма в природе. Хотя две бабочки относятся к одному и тому же виду, они могут выглядеть совершенно отличными друг от друга.
Значение термина
В биологии полиморфизм (от греческого: "поли", что означает «много» и "морф", что означает «форма») может применяться к биохимическим, морфологическим и поведенческим характеристикам, но должен быть прерывистым. Это также общая вариация последовательности ДНК для группы населения.
Известны мономорфизм (присутствует только одна форма) и диморфизм (две), что же касается полиморфизма в биологии и генетике, то этот термин является очень специфическим. Он не распространяется на черты характера с непрерывным изменением, например на рост (хотя тот может быть наследуемым). Мочки уха либо сросшиеся, либо нет (полиморфизм с наследованием), а рост не имеет точно установленных меняющихся значений.
Полиморфизм - это выражение генетического разнообразия вида. Он дает каждому виду гибкость и возможность адаптации в окружающей среде. Кроме того, это базис для уровня населения, основанный на действии естественного отбора, приводящий к изменению частоты аллелей, а затем микроэволюции. Полиморфизм - это не только изменчивость, которую можно наблюдать в окружающей среде, но и разделение труда на эффективную социальную организацию и использование природных ресурсов. Во многих полиморфных видах социальная организация объединяет дискретных членов, сходных с гармонией, наблюдаемой среди разных органов одного биологического организма, обеспечивая тем самым благосостояние всего населения и вида в целом.
Типы полиморфизма
Основные типы явления: половой диформизм и аллельный полиморфизм.
Половой диморфизм возникает, когда обнаруживаются физические различия между мужскими и женскими членами одного и того же вида. К примеру, на фото ниже - самец и самка одного вида уток. Аллельный полиморфизм возникает, когда в популяции выражены множественные аллели. Это разные версии признаков или физических характеристик.
Адаптационный (переходный) полиморфизм происходит при наличии двух аллелей в генофонде. При этом один ген постепенно заменяет другой. Это связано с сильным воздействием окружающей среды, что стимулирует устранение одного аллеля из генофонда.
Сбалансированный полиморфизм происходит при наличии двух аллелей в генофонде. Частота их повторения при этом не меняется. Это обусловлено избирательным давлением, способствующим сосуществованию двух аллелей (гетерозиготное преимущество) посредством стабилизирующего отбора.
Примеры полиморфизма
Можно привести множество примеров полиморфизма в биологии. Это и различные типы крови человека (A, B, AB или O), и половой диморфизм (мужской или женский).
Прерывное разделение труда в колонии муравьев или пчел, таких как королева, репродуктивные самцы, рабочие, солдаты, также является одним из видов полиморфизма. Эта социальная организация гармонично объединяет отдельных членов, как если бы они были разными органами одного биологического организма.
Адаптационный: светлые и темные варианты расцветки пяденицы. Это направление отбора, определяемое окружающей средой.
Сбалансированный: серповидноклеточная анемия в африканских странах (гетерозиготы не усиливают анемию, но имеют устойчивость к малярии).
Генетический полиморфизм
Вариации в последовательности ДНК организма без какого-либо фенотипического эффекта называются нейтральными полиморфизмами. Примеры его могут включать однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) и полиморфизмы длины рестрикционных фрагментов (RFLP). В SNP один из нуклеотидов кодона претерпевает изменения, не превращаясь в кодон различной аминокислоты. RFLP является полиморфизмом, как правило, из-за SNP, и характеризуется изменением длины последовательности ДНК.
Необходимо существование двух или более одинаково приемлемых альтернатив для классификации полиморфизма в биологии. Наименее распространенный аллель должен иметь частоту 1% или более. В ином случае он считается мутацией.
