Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 10 клас. Андерсон - Нова програма

§ 38. Модифікаційна мінливість

Що таке мінливість, які її форми розрізняють?

Як рослини та тварини пристосовуються до річних, сезонних, добових змін навколишнього середовища?

Як ви вже зрозуміли, не вся різноманітність ознак організмів має генетичне підґрунтя, деякі з варіантів ознак виникають або змінюються протягом індивідуального розвитку організмів.

Неспадкова мінливість - це зміни в будові чи функціонуванні організмів, що відбуваються впродовж їхнього індивідуального розвитку й не передаються наступним поколінням.

Її називають також модифікаційною, адже такі зміни є ніби модифікаціями певного типового, середнього значення. Графічне зображення залежності частот зустрічальності різних варіантів ознаки називається варіаційною кривою.

Найбільш переконливим прикладом модифікаційної мінливості є залежність будови тіла від кількості поживних речовин, необхідних для нормального існування організму. Якщо генетично однакове насіння висадити в бідний на поживні речовини ґрунт і недостатньо поливати, то вирощені рослини відрізнятимуться від тих, що виростуть на ділянці з унесеними добривами та нормальним поливом (рис. 181). Модифікації можуть стосуватися й частин окремого організму. Наприклад, у рослини стрілиці форма листків залежить від середовища, у якому вони розвиваються: у воді вони мають видовжену ниткоподібну форму, на повітрі розвиваються листкові пластинки у формі стріли (рис. 182).

Рис. 181. Вплив рівня поливу на врожайність рослин

Визначте, які рослини вирощувалися за умов нестачі вологи.

Рис. 182. Ознака як результат взаємодії середовища та генетичної програми

Рис. 183. У кішок сіамської породи колір хутра залежить від температури шкіри

Модифікації є результатом взаємодії середовища та генів. Ви вже знаєте, що модифікаційні зміни зумовлені впливом на організм середовища існування. Водночас вони частково обмежені генетичною програмою індивідуального розвитку. Деякі ознаки можуть суттєво змінюватися залежно від умов існування (зріст, маса, кількість і розміри листків тощо). Інші ознаки практично не залежать від них (наприклад група крові в людини). Прикладом може бути характерний для сіамських кішок колір шерсті (рис. 183). Забарвлення волосся залежить від темного пігменту еумеланіну. Фермент, який синтезує цю сполуку в сіамських кішок, інактивується за звичайної для тіла температури та є активним за температури нижчої від 33 °С. Через те віддалені від центра тулуба, а отже, холодніші ділянки мають темніше забарвлення. Зміна температури довкілля також впливає на колір шерсті. Отже, власне можливість формування ознаки визначається структурою відповідного гена. Проте ступінь і характер вияву ознаки залежать від зовнішніх умов. Іншим механізмом формування змін у фенотипі є зміна рівня активності гена залежно від умов середовища.

Властивості модифікаційної мінливості. Ступінь модифікаційних змін різних ознак має певні межі, зумовлені його генотипом: широкими для одних ознак і вузькими - для інших. Так, змінюючи характер харчування людини в дорослому віці, зазвичай легко змінити масу тіла (наприклад, набрати зайву масу за незбалансованого харчування). Проте майже неможливо суттєво змінити зріст чи довжину кінцівок. Модифікаційні зміни є оборотними: у разі повернення умов існування до вихідних ознака змінюється відповідно. Так, переведення сіамської кішки в прохолодніше приміщення приведе до потемніння шерсті, а корекція раціону людини з надлишковою вагою супроводжуватиметься схудненням.