Модификационная изменчивость – значение и примеры

Изменчивость организма может передаваться или не передаваться по наследству. В первом случае изменчивость затрагивает генотип, во втором – 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 характеристики:

  • соответствует генотипу, его возможностям;
  • сохраняется только в процессе онтогенеза, т.к. не затрагивает гены;
  • зависит от факторов среды;
  • носит групповой характер;
  • может быть обратимой и необратимой в течение жизни;
  • затрагивает качественные и количественные свойства 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 модификационной изменчивости – непостоянные условия окружающей среды. На изменение внешних и внутренних признаков могут влиять:

  • температура;
  • давление;
  • содержание кислорода в атмосфере;
  • питание;
  • ультрафиолет;
  • химический состав почвы, воды, воздуха;
  • степень освещённости;
  • влажность;
  • ветреность;
  • структура почвы.

Наглядные примеры модификационной изменчивости:

  • Эксперимент с гималайским кроликом. Кролика с выстриженной на спине белой шерстью помещали в холодные условия. Взамен вырастала чёрная шерсть. При изменении холода на тепло спина обрастала белой шерстью. Это объясняется тем, что тёмный пигмент при высокой температуре разрушается.
  • Эксперимент с одуванчиком. Ботаник Гастон Боннье разделил корни одного одуванчика и поместил в разные условия. Одно растение росло на равнине, второе – в горах. На равнине вырос высокий одуванчик с широкими листьями, поверхностной коневой системой. «Горный» приземистый одуванчик имел хорошо развитые корни.
  • Изменение яйценоскости кур. Активность птиц зависит от света. С увеличением светового дня яйценоскость повышается.

Примеры модификационной изменчивости

Рис. 1. Примеры модификационной изменчивости.

Виды

В таблице приведена классификация адаптивной модификации.

Классификация Виды Особенности Пример
По изменению организма Морфологические Меняются внешние признаки Форма листьев стрелолиста меняется в зависимости от условий выращивания
Физиологические Изменяются биохимические реакции организма Бактерии при присутствии лактозы и отсутствии глюкозы начинают вырабатывать ферменты, расщепляющие лактозу. При появлении глюкозы выработка специфичных ферментов прекращается
По значению Морфоз Резкое изменение фенотипа как ответ на стрессовую ситуацию После облучения семян вырастают растения со сморщенными листьями, неравномерной окраской
Адаптация Приспособленность к изменчивым условиям среды Повышение эритроцитов в крови при проживании в горах
По периодичности Сезонные (обратимые) Проявляются в определённое время жизни Смена шубки зайцем
Возрастные Проявляются с возрастом Седина волос
По длительности Кратковременные Ограничены онтогенезом Увеличение мускулатуры
Длительные Могут закрепляться на протяжении нескольких поколений Устойчивость к мышьяку у поколений инфузории туфельки

Смена шубки зайцем

Рис. 2. Смена шубки зайцем.



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

Модификационную изменчивость можно измерить с помощью статистических закономерностей. Для этого исследуют возможности организма по определённому признаку у группы особей. Например, размер пшеницы на одном поле в зависимости от освещения (часть поля хорошо освещена, часть – в тени).

Количественные показатели определённого качества живых организмов, расположенные в порядке возрастания или убывания, называются вариационным рядом. Длина ряда показывает возможности изменчивости для определённой группы особей.

Графически ряд можно изобразить с помощью вариационной кривой. Обычно большое количество особей имеет средний показатель, поэтому кривая симметрична.

Пример вариационной кривой

Рис. 3. Пример вариационной кривой.


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?

Из урока 11 класса узнали о закономерностях модификационной изменчивости и её значении в жизни организма. Причиной модификаций являются условия внешней среды. Под влиянием температуры, света, влажности меняются количественные черты организма (рост, мышечная масса, вес). Изменчивость ограничена генотипом и имеет норму реакций. Все приобретённые в течение жизни модификации не передаются по наследству.

Тест по теме

Предметы