Знаете ли вы, что модификационная изменчивость, в отличие от мутационной изменчивости, обусловлена исключительно факторами окружающей среды? Какие из этих изменений важнее для адаптации организмов? На эти и многие другие вопросы вы найдете ответы в нашей статье.
Изменчивость организмов: значение
Изменчивость - универсальное биологическое явление. Его суть заключается в способности организмов приобретать новые черты в процессе индивидуального развития. Результатом изменчивости является появление новых признаков и видов. А при глобальном рассмотрении - развитие биосферы в целом. Изменчивость является фактором эволюции, обеспечивает способность организмов к адаптации, генетическое разнообразие и материал для отбора.
Появление модификаций
Одним из основных направлений генетики является выяснение механизмов взаимодействия генотипа с окружающей средой. Давно известно: если две одинаковые особи развиваются в разных условиях, у них появляется ряд внешних отличий. Это проявление ненаследственной, или модификационной изменчивости. Изучение данного свойства живых организмов позволяет определить, как наследственные признаки проявляются в данных условиях.
Модификационная изменчивость, в отличие от мутационной изменчивости, является ответной реакцией на интенсивность действия определенных факторов. Ненаследственные изменения являются одинаковыми для всех генотипически однородных существ. Доказательством этому является стрелолист, листья которого в воде имеют листовидную форму, а на суше - стреловидную. Такие изменения защищают растение от повреждения течением.
В случае модификационной изменчивости новые признаки не вызывают изменения генетического материала. Так, если у мышей отрезать хвосты, на свет появится хвостатое потомство. Такой опыт впервые провел немецкий ученый Август Вейсман.
Обычно модификации исчезают, когда прекращается действие вызывающего их фактора. Так, летний загар к осенне-зимнему периоду уже практически незаметен. Но в отдельных случаях такие признаки сохраняются в течение всей жизни или даже наследуются в ряду поколений. Например, при высоких температурах в клетках куколок колорадского жука накапливаются молекулы информационной РНК, определяющие темную окраску. Но из поколения в поколение количество этих молекул снижается, и признак постепенно исчезает.
Норма реакции
Модификационная изменчивость, в отличие от мутационной изменчивости, подчиняется некоторым статистическим закономерностям. Ее пределы называются нормой реакции. Более узкая норма реакции свойственна признакам, определяющим жизнеспособность. Например, взаиморасположение внутренних органов. Для признаков, имеющих не такое важное значение, она может быть шире.
Причины мутаций
Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной, возникает вследствие формирования новых структур в генотипе организмов. Они называются мутациями. Такие модификации могут иметь разный характер. Мутации могут быть связаны с изменением количества или строения хромосом, числа хромосомных наборов, а также с нарушением последовательности расположения нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот. В любом случае возникает нарушение наследственных программ клеток и организма в целом. Как результат - изменение фенотипа, которое не всегда полезно для особей.
Модификации и мутации: признаки для сравнения
Все виды изменчивости являются источником эволюционных новообразований и универсальным свойством живой материи. Но модификационная изменчивость, в отличие от мутационной изменчивости, не передается по наследству и не затрагивает ДНК. Организм приобретает новые признаки внешнего строения, которые полезны в определенных условиях.
Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной, носит неопределенный характер. Невозможно определить заранее, какие именно признаки появятся у организма. Модификации же можно предсказать. И они будут одинаковы у всех организмов из группы. К примеру, если несколько кроликов поместить в условия пониженной температуры, они все изменят окраску. Если же облучить радиацией мешок семян, мутации появятся у всех, но будут абсолютно разными.
Преобладающее большинство модификаций носят приспособительный характер. Загар появляется для защиты кожи от вредного воздействия солнечного излучения, густая шерсть животных во время осенней линьки - от действия холода. Хотя так происходит не всегда. Так, если затенить нижнюю часть побега картофеля, начнут появляться надземные клубни. Мутации могут быть вредными, нейтральными и полезными.
Итак, изменчивость - универсальная способность всего живого приобретать новые признаки. Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной, обусловлена внезапно возникающими изменениями генетического материала и передается по наследству.
