Розрізняють два основних типи мінливості живих організмів: спадкову і ненаследственную. Перша може бути мутаційної і комбинативной. Другу називають модификационной мінливістю. До неї відносять зміни ознак, які не зберігаються при статевому розмноженні, оскільки ці зміни не зачіпають генотипу. Її також називають фенотипической мінливістю.
Модификационная мінливість виникає в результаті взаємодії організмів з навколишнім середовищем, тобто в процесі реалізації генетичної інформації. Різні організми по-різному реагують на дії чинників зовнішнього середовища. Існує таке поняття як норма реакції. Це - межі модифікаційної мінливості, які визначаються можливостями даного генотипу.
Характерною особливістю модифікацій є те, що один і той же вплив викликає однакове зміна у всіх особин, які йому піддавалися. З цієї причини Ч. Дарвін назвав модификационную мінливість визначеною. Модифікації особливо добре спостерігати у особин, ідентичних за генотипом, але поміщених в різні умови проживання. Так, значні відмінності за багатьма ознаками проявляються у рослин одного і того ж виду, що ростуть в гірських і долинних умовах. В горах рослини зазвичай приземкуваті, з короткими стеблами, прикореневими листям, глибоким корінням; в долині ж рослини вище, їх коренева система розташована ближче до поверхні грунту. При переміщенні рослин в інше місце проживання модифікації зникають. Добре відомі модифікації рослин, що виникають під впливом різного освітлення, густоти посіву, зміни харчування.
Не менш різноманітні модифікації у тварин. Відомі зміни статури риб залежно від характеру водойми. Так, наприклад, в озерах і повільних річках (тобто у великих водоймах) карасі більші і округлі. У ставках і малих болотистих озерцях риби значно дрібніші, і тіло у них подовжене.
У курей під впливом довжини світлового дня змінюється несучість; у великої рогатої худоби і коней при великих фізичних навантаженнях збільшується обсяг м'язів, об'єм легенів, посилюється кровообіг.
Особливий інтерес представляє модификационная мінливість у людини. Для її оцінки використовується дуже ефективний блізнецовий метод. Дослідження, виконані на двійнятах, продемонстрували величезну роль спадковості в розвитку організму. Однояйцеві близнюки, що виховувалися в різних умовах, мають вражаючим фізичним і психологічним схожістю, хоча відмінності у вихованні, звичайно, накладають відбиток на їх інтелектуальні здібності та поведінку.
У більшості випадків модифікація являє собою корисну пристосувальних реакцій організму, тобто носить адаптивний характер. Рослини, що ростуть в тіні, мають велику листову пластинку, щоб максимально вловлювати сонячну енергію. У посушливій місцевості у рослин, навпаки, зменшується листова пластинка, знижується число продихів, потовщується епідерміс, тобто з'являються ознаки, які оберігають рослини від втрати вологи.
Зміна забарвлення у багатьох комах, риб, земноводних в залежності від місця проживання або має захисну функцію або, навпаки, допомагає підстерігати видобуток. У людини загар - захисна реакція проти інсоляції.
Адаптивний характер зазвичай притаманний модифікаціям, які викликаються впливом звичайних факторів середовища. Якщо ж організм потрапляє під дію незвичайного фактора або ж різко збільшується інтенсивність звичайного, то можуть виникати неадаптівние модифікації, часто мають характер каліцтв. Такі зміни називають Морфози. Вони часто виникають під дією хімічних речовин і опромінення. Наприклад, при опроміненні насіння з них виростають проростки із зморщеними листям, з різними за формою сім'ядолями, з нерівномірною зеленим забарвленням. У дрозофіли при опроміненні іноді розвиваються справжні монстри.
У рослин морфози часто виникають в результаті надлишку або нестачі в грунті певної речовини, найчастіше мікроелемента. Так, недолік міді викликає сильне кущіння зернових. При цьому суцвіття не виходять з листових обгорток і засихають. У мальків риб, що розвиваються у воді з домішкою хлористого літію, утворюється тільки один розташований посередині очей.
Деякі модифікації, що виникають під дією опромінення, екстремальних температур і інших сильнодіючих факторів, імітують специфічні мутації. Так, під впливом температурного шоку, якому піддавалися лялечки дрозофіли, з'явилися мухи з загнутими крилами, вирізкою на крилах, короткими крилами, відрізнити від мух деяких мутантних ліній. Такі модифікації звуться фенокопій.
Адаптивний характер модифікацій обумовлений нормою реакції генотипу, яка дозволяє змінюватися ознакою без порушення структури відповідного гена (тобто без мутації). Чим ширше норма реакції, тим вище адаптаційний потенціал особини, популяції або виду.
На відміну від мутацій, модифікації мають різний ступінь стійкості. Багато модифікації зникають незабаром після того, як перестає діяти що викликав їх чинник (наприклад, загар). Інші можуть зберігатися протягом усього життя особини. Наприклад, люди, які перехворіли в дитинстві рахіт через нестачу вітаміну D, можуть на все життя залишитися кривоногою.
Іноді має місце післядія модифікацій. Так, у ссавців нащадки, виношені виснаженою матір'ю, дрібніше і слабкіше нормальних. Однак цей вплив швидко зникає, якщо усувається фактор, що викликав у матері модифікацію.
Дуже рідко модифікації зберігаються протягом декількох поколінь. Це спостерігається тільки при вегетативному або партеногенетическому розмноженні. Тривалі модифікації описані в одноклітинних водоростей і найпростіших. Наприклад, стійкість до підвищеної концентрації миш'яку у інфузорії туфельки зберігалася протягом 10,5 місяців, після чого знижувалася до вихідного рівня. Механізм тривалих модифікацій не зовсім ясний.
Перейти до читання інших тем книги "Генетика і селекція. Теорія. Завдання. Відповіді":