Słowo "fenotyp" ma pochodzenie greckie i jest tłumaczone (dosłownie) jako "odkryć", "ujawnić". Jakie jest praktyczne znaczenie tego pojęcia?
Co to jest fenotyp? Definicja
Fenotyp należy rozumieć jako zestaw cech właściwych jednostce na określonym etapie rozwoju. Zestaw ten powstaje na podstawie genotypu. Dla organizmów diploidalnych charakterystyczna jest manifestacja dominujących genów. Określając dokładniej, czym jest fenotyp, należy mówić o całości wewnętrznych i zewnętrznych oznak organizmu, które zostały nabyte w procesie indywidualnego rozwoju (ontogenezy).
Informacje ogólne
Pomimo dość precyzyjnej definicji tego, czym jest fenotyp, jego koncepcja ma wiele niejasności. Większość struktur i cząsteczek, które są kodowane przez materiał genetyczny, nie znajduje się w wyglądzie zewnętrznym organizmu. Są jednak częścią fenotypu. Przykładem może być fenotyp krwi ludzi. W związku z tym, zdaniem wielu autorów, definicja powinna obejmować również te cechy, które można uzyskać za pomocą procedur diagnostycznych, medycznych lub technicznych. Więcejradykalne dalsze rozszerzenie może obejmować nabyte zachowania, a jeśli to konieczne, wpływ organizmu na środowisko i inne organizmy. Na przykład siekacze i zapory bobrów można pomylić z ich fenotypem.
Kluczowe funkcje
Określając, czym jest fenotyp, możemy mówić o pewnym „usuwaniu” informacji genetycznej w kierunku czynników środowiskowych. Jako pierwsze przybliżenie należy wziąć pod uwagę dwie cechy:
- Wymiar fenotypu. Ta cecha wskazuje liczbę kierunków „na zewnątrz”, która charakteryzuje liczbę czynników środowiskowych.
- Drugi znak wskazuje poziom wrażliwości fenotypu na warunki środowiskowe. Ten stopień nazywa się zakresem.
W połączeniu te cechy wskazują na bogactwo i różnorodność fenotypu. Im bardziej wielowymiarowy zbiór cech indywidualnych, tym bardziej czułe są znaki i im dalej od genotypu, tym jest on bogatszy. Na przykład, jeśli porównamy fenotyp bakterii, glisty, żaby, człowieka, to „bogactwo” w tym łańcuchu wzrasta. Oznacza to, że fenotyp człowieka jest bogatszy.
Tło historyczne
W 1909 roku Wilhelm Johansen (duński naukowiec) po raz pierwszy - w połączeniu z pojęciem genotypu - zaproponował definicję fenotypu. Umożliwiło to odróżnienie dziedziczności od wyniku jej wdrożenia. Ideę różnic wywodzi się również z twórczości Mendla i Weismanna. W tym samym czasie ten ostatni wyróżniał somatyczne ikomórki rozrodcze w organizmach wielokomórkowych. Zestaw chromosomów otrzymany od rodziców znajduje się w jądrze komórkowym. Chromosomy niosą kompleks genów charakterystycznych ogólnie dla określonego gatunku, a w szczególności dla konkretnego organizmu. Geny zawierają informacje o białkach, które mogą być syntetyzowane, a także o mechanizmach, które w rzeczywistości determinują i regulują syntezę. Co się wtedy dzieje? Podczas ontogenezy geny są sekwencyjnie włączane, a kodowane przez nie białka są syntetyzowane. W efekcie dochodzi do powstania i rozwoju wszystkich właściwości i cech organizmu, które składają się na jego fenotyp. Innymi słowy, w wyniku realizacji programu genetycznego zawartego w genotypie uzyskuje się pewien „produkt”.
Wpływ warunków zewnętrznych na rozwój indywidualnych cech
Należy zauważyć, że genotyp nie jest jednoznacznym czynnikiem determinującym fenotyp. W takim czy innym stopniu kształtowanie się zestawu indywidualnych cech będzie również zależeć od środowiska pobytu, czyli od czynników zewnętrznych. W różnych warunkach fenotypy mają ostrą różnicę. Na przykład rodzaj motyli „arashnia” daje dwa potomstwo rocznie. Osobniki, które wyłoniły się z poczwarek przezimowanych (wiosną), różnią się znacznie od tych, które pojawiły się latem. Fenotyp rośliny również może się różnić. Na przykład na otwartej przestrzeni rozrastają się sosny, aw lesie są smukłe i wysokie. W jaskierze wodnym kształt liścia zależy od tego, gdzie się znajduje - w powietrzu czy w wodzie.
Związek między fenotypami a genotypami
Zdolność do zmiany, którą zapewnia program genetyczny, nazywana jest szybkością reakcji. Z reguły im bardziej zróżnicowane są warunki, w jakich żyje gatunek, tym norma ta jest szersza. W przypadku, gdy środowisko znacznie różni się od tego, do którego gatunek jest przystosowany, następuje naruszenie w rozwoju organizmów i umierają. Cechy fenotypu nie zawsze odzwierciedlają allele recesywne. Ale jednocześnie są zachowane i mogą przejść na potomstwo. Informacje te pozwalają nam lepiej zrozumieć proces ewolucyjny. Tylko fenotypy uczestniczą w doborze naturalnym, podczas gdy genotypy są przenoszone na potomstwo i pozostają dalej w populacji. Interakcja nie ogranicza się do związku między allelami recesywnymi i dominującymi - wiele genów oddziałuje ze sobą.
