Fenotipiskas izmaiņas

Organisma izskatu sauc par fenotipu. Fenotipu veido gan ģenētiski, gan apkārtējā vide. Dabiski fenotipiskas izmaiņas uz organismu parasti izraisa vides ietekme.

Kādas ir fenotipiskās izmaiņas?

Fenotipiskas izmaiņas var notikt gan vienā organismā, gan organismu populācijā. Katrs atsevišķs organisms sākotnēji piedzimst ar noteiktu fenotipu, ko nosaka tā ģenētiskais sastāvs. Tomēr, ja tiek ņemts vērā ģenētiskais grims, tiek runāts par genotipu. Dzīves laikā šo genotipu pastāvīgi maina apkārtējās vides ietekme, un tas ir tas, kas izraisa fenotipisko izskatu. Tas arī vienmēr mainās. Šajā gadījumā mēs runājam par modifikāciju.

Tomēr dzīvu būtņu populācijā ģenētiskas izmaiņas var izraisīt arī fenotipiskas izmaiņas organismos. Tie ir epiģenētikas un evolūcijas procesi.

Fenotipā ietilpst visi ārējie izskati, piemēram, izmērs, matu krāsa, ādas krāsa vai acu krāsa. Iekšējās (fizioloģiskās) īpašības attiecas uz iekšējo orgānu darbību, muskuļu struktūru un noteiktu slimību rašanos. Atšķirībā no genotipa, uzvedības īpašības ir arī fenotipa daļa.

Dažas īpašības ir ģenētiski noteiktas, un tās nevar mainīt (piemēram, acu krāsa). Citas īpašības ir mainīgākas, un dzīves laikā tās var mainīt. Tas ietver, piemēram, svaru.

Funkcija un uzdevums

Ikviens organisms fiziskās attīstības laikā piedzīvo vairākas fenotipiskas izmaiņas. Piemēram, cilvēka attīstības laikā jau notiek izmaiņas, kas tiek izteiktas lieluma vai dzimumbrieduma ziņā. Tomēr šīs izmaiņas ir ģenētiski ieprogrammētas. Tos cita starpā izraisa iekšējas hormonālās izmaiņas (piemēram, pubertātes laikā).

Tas, kā notiek šīs izmaiņas un kādas fenotipiskās izmaiņas notiek, savukārt ir atkarīgs no ārējās ietekmes. Papildus citiem faktoriem augšanu ietekmē arī uztura statuss. Jo labāks ir uzturs, jo garāku cilvēku var iegūt. Ķermeņa svars ir arī ļoti mainīgs. Turklāt uzvedība galvenokārt ir atkarīga no vecāku un skolas izglītojošās ietekmes, kā arī no sociālajiem faktoriem.

Katra īpašība ir ģenētiski radīta, bet tas, vai šī nosliece tiek izsaukta, ir atkarīgs no vides ietekmes. Pastāv noslieci uz lielāku ķermeņa svaru, lielumu, bet arī noteiktām uzvedības īpašībām. Tomēr arī daudzās ķermeņa īpašībās dažādās vidēs tiek veidota atšķirīga forma. Identiski dvīņi, kuriem ir viens un tas pats genotips, dažādās vidēs var attīstīties pilnīgi atšķirīgi. Var būt arī izskata novirzes. Vēlākais dzīvesveids bieži nosaka fizisko sagatavotību un pat veselības attīstību.

Šī fenoloģiskā mainība bieži ir ļoti noderīga. Tas ļauj elastīgi reaģēt uz dažādām vides ietekmēm. Piemēram, cilvēki var iegūt pieredzi un iekļaut to savā uzvedībā. Pakāpeniska reakcijas uz vides stimuliem maiņa dod viņam iespēju elastīgi reaģēt. Bez šīs elastības cilvēku sabiedrība nebūtu varējusi šādi attīstīties.

Apmēru, kādā fenotipu var ietekmēt apkārtējā vide, sauc arī par reakcijas normu. Šo individuālo īpašību reakcijas normu savukārt nosaka ģenētiski. Tā ir arī z. B. svara mainība iepriekšējās cilvēku populācijās bija būtiska. Piemēram, bada periodus varētu mazināt, vispirms uzkrājot ķermeņa rezerves. Sabiedrībā ar pietiekamu pārtikas daudzumu šī atšķirību iespēja tomēr ir zaudējusi nepieciešamību.

Ar fenotipa izmaiņām individuālā organisma genotips netiek mainīts. Tomēr saskaņā ar pašreizējām zināšanām epiģenētiskajiem procesiem ir sava loma. Šajos procesos galvenokārt tiek aktivizēti daži gēni, bet citi - inaktivēti. Epiģenētika nosaka robežas, kurās organisma fenotipiskās izmaiņas var pārvietoties.

Jāpiemin arī tas, ka organismu populācijā vides izmaiņu dēļ vairākās paaudzēs priekšroka tiek dota ģenētiskām izmaiņām (mutācijām), kuras ir labāk pielāgotas jaunajai videi. Šajā gadījumā fenotipiskās izmaiņas populācijā balstās arī uz reālām ģenētiskām izmaiņām.

Slimības un kaites

Fenotipiskas izmaiņas ne vienmēr ir vēlamas. Tas ir īpaši skaidrs no ķermeņa svara piemēra. Ķermeņa masa ir ļoti mainīga ķermeņa īpašība.Ģenētiski pastāv nosliece uz lieko svaru, bet ar normālu kaloriju diētu un pietiekamām fiziskām aktivitātēm svars nepalielināsies. Tomēr ir arī cilvēki, kuri nevar iegūt svaru, jo metabolisms pielāgojas enerģijas piegādei.

Kā zināms, aptaukošanās rada risku veselībai, tas, vai izdalās noteiktas slimības, ir atkarīgs no dzīvesveida un citām ģenētiski noteiktām nosliecēm. Piemēram, ne katrs aptaukojies cilvēks saslimst ar cukura diabētu.

Turklāt lipīdu metabolisma traucējumiem var būt iedzimti faktori, kas tomēr kļūst efektīvi tikai ar noteiktu dzīvesveidu. Sirds un asinsvadu slimības ir atkarīgas arī no dzīvesveida, ķermeņa svara un ģenētiskās uzbūves.

Turpretī ļoti veselīgs dzīvesveids ģenētiski predisponētas slimības gadījumā var novērst tās rašanos. Atbilstošie vides apstākļi bieži ietekmē arī dzīves ilgumu un dzīves kvalitāti, kaut arī noteikts ģenētiskais zvaigznājs neizrādās labvēlīgs.

Pat cilvēki ar acīmredzami ģenētiskām slimībām dažreiz var ļoti labi attīstīties ar labu atbalstu un terapiju. Piemēram, ģenētiski vielmaiņas slimības fenilketonūrijas gadījumā bērnībā jāievēro īpaša diēta, lai simptomi nerastos.

Ar hormoniem saistīta nosliece var izraisīt arī ievērojamas fiziskas izmaiņas. Piemēram, sievietēm palielināta testosterona ražošana virsnieru dziedzeros var izraisīt vīrišķīgāku izskatu. Un pretēji, vīriešiem ar augstāku estrogēna veidošanās līmeni dažos gadījumos var attīstīties sekundāras sieviešu seksuālās īpašības. Tomēr tas nav veselības vai medicīnisks jautājums, bet tikai atspoguļo variāciju iespējamību, un šīs atšķirības vienīgos trūkumus rada sociālā interpretācija, ka tas ir neparasti.