Изменчивость организмов, ее типы. Модификационная изменчивость (норма реакции, статистический характер закономерностей).

Изменчивость - это свойство живых организмов утрачивать старые и приобретать новые признаки, под влиянием условий внешней среды.

Выделяют следующие два типа изменчивости:

1) модификационная (фенотипическая, ненаследственная);

2) генотипическая (наследственная). Она в свою очередь подразделяется на два вида: а) комбинативную; б) мутационную.

Модификационная изменчивость (модификации) – это изменения фенотипа под действием факторов внешней среды, происходящие без изменения генотипа.

Модификации являются ответом организма на изменение условий внешней среды. Чаще всего они носят адаптивный (приспособительный) характер, т. е. приспосабливают организм к тем условиям, которые и вызвали появление данных модификаций (образовавшийся при загаре пигмент меланин, предохраняет кожу от солнечных ожогов). Различные признаки организма изменяются в разной степени. Одни больше, другие меньше. Однако для изменения каждого признака существуют границы, в рамках которых он может изменяться. Пределы, в которых один и тот же генотип может давать различные фенотипы называется нормой реакции. Норма реакции контролируется генотипом. Она может быть широкой и узкой. Широкая норма реакции имеет место в том случае, когда под влиянием факторов внешней среды признак (например, масса тела) изменяется в ши­роких пределах. Узкая норма реакции имеет место в том случае, когда под влиянием факторов внешней среды признак изменяется в узких пределах (цвет шерсти).

Модификационной изменчивости характерны некоторые свойства:

а) Обратимый характер – при смене условий внешней среды (исчезновение или уменьшение интенсивности фактора, вызвавшего модификацию), уменьшается степень выраженности признака. Например: ухудшение качества кормления уменьшает удой.

б) Адекватный характер - интенсивность модификаций пропорциональна силе и продолжительности действия на организм фактора, их вызывающего (интенсивность загара зависит от продолжительности действия солнечных лучей).

в) Адаптивный (приспособительный) характер – благодаря модификационной изменчивости организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям внешней среды. Обусловленные нормой реакции приспособительные модификации дают возможность организму выжить (при высокой температуре тела кожа краснеет и происходит потоотделение. Это расширяются сосуды кожи – организм избавляется от лишнего тепла).

г) Массовый характер – одинаковые факторы вызывают однотипные изменения у группы особей (так у всех людей солнечные лучи вызывают образование загара).

Изменение многих признаков (рост, вес и т.д.) поддается количественному изучению. Для характеристики степени изменчивости количественных признаков применяют методы статистики - построение вариационной кривой, вариационного ряда, расчет среднего значения и т.д. Рассмотрим изменчивость размеров листа липы. Для этого составим вариационный ряд:

Частота встречаемости отдельной варианты в вариационном ряду различна: наиболее часто встречаются листья со средними размерами. Рассчитаем среднее значение размеров листа: М=S(vp):Sv, где S - знак суммирования, v - варианта, p - частота встречаемости варианты. Среднее значение размеров листа равно 9 см.

На основании этих данных построим вариационную кривую.

Изменчивость, выраженная в вариационном ряду, является следствием неоднородности факторов внешней среды (благоприятных и неблагоприятных), которые действуют на организм и приводят к вариабельности признака в пределах нормы реакции. Если на организм влияют только благоприятные факторы, выраженность признака будет приближена к верхней границе нормы реакции, если только неблагоприятные – признак будет выражен минимально. По теории вероятности сочетание только благоприятных или только неблагоприятных факторов внешней среды случается редко. Поэтому количество особей, у которых признак выражен максимально или минимально в популяции невелико. Наиболее часто встречаются особи со средней выраженностью признака. Это обусловлено сочетанным воздействием на организм факторов, как способствующих, так и препятствующих развитию данного признака.