Залежність прояву гена від умов зовнішнього середовища

Як уже згадувалося, на прояв гена значний вплив мають інші гени, т. Е. Прояв гена у вигляді ознаки залежить від генотипической середовища. Можливість розвитку ознаки залежить і від впливу регуляторних систем організму, в першу чергу ендокринної. Такі ознаки у птахів, як яскраве оперення, великий гребінь, характер співу і тембр голосу, зумовлені дією чоловічого статевого гормону. Жіночі статеві гормони, введені півнів, викликають функціонування генів, що обумовлюють синтез в печінці білків, що входять до складу жовтка яйцеклітини. У нормі ці гени «працюють» тільки у курей. Отже, внутрішнє середовище організму також сильно впливає на прояв генів в формі ознаки.

Кожен організм розвивається і живе в певних зовнішніх умовах, відчуваючи на собі дію факторів зовнішнього середовища - коливання температури, освітленості, вологості, кількості і якості їжі, вступаючи у взаємини з іншими організмами. Всі ці фактори можуть змінювати морфологічні н фізіологічні властивості організмів, т. Е. Їх фенотип.

Наведемо кілька прикладів. У мухи дрозофіли відома мутація «рудиментарні крила», яка проявляється фенотипно тільки при низькій температурі середовища.

Якщо у гімалайського кролика вискубати білу шерсть і помістити в холод, то на цьому місці виросте чорна шерсть. Якщо чорну шерсть видалити н накласти теплу пов'язку, виросте біла шерсть. При утриманні гімалайського кролика при температурі 30 ° С вся шерсть у нього буде біла. У потомства від двох таких білих кроликів, вирощених в нормальних умовах, розподіл пігменту буде звичайним.

Таким чином, зміни ознак, викликані дією факторів зовнішнього середовища, не є спадковими.

Відзначимо ще одну особливість мінливості, викликаної чинниками зовнішнього середовища. Листя у одного і того ж рослини стрелолиста або водяного жовтцю мають різну форму в залежності від того, знаходяться вони у водному або в повітряному середовищі. Але у всіх стріліцій в воді розвиваються довгі тонкі листя, а у всіх лютиков - порізані, так само як під дією ультрафіолетових променів у всіх людей, якщо вони не альбіноси, з'являється загар-накопичення в шкірі пігменту меланіну. Таким чином, на дію певного фактора зовнішнього середовища вид реагує специфічним чином, і реакція (у формі зміни ознаки) виявляється подібною у всіх особин даного виду. Ця обставина дозволила Ч. Дарвіну назвати ненаследственную мінливість груповий або визначеною.

Разом з тим мінливість ознаки під впливом умов зовнішнього середовища не безмежна. Ступінь варіювання ознаки (або межі модифікаційної мінливості) називається нормою реакції. Широта норми реакції обумовлена генотипом і залежить від важливості ознаки в житті організму (в кінцевому рахунку від природного відбору). Вузька норма реакції властива таким ознаками, як розміри серця або головного мозку. У той же час кількість жиру в організмі змінюється в широких межах. Мало мінливе будова квітки у рослин, що запилюються комахами, але дуже мінливі розміри їхніх листів.

Таким чином, модификационная мінливість характеризується такими основними властивостями: 1) неуспадковане; 2) груповим характером змін; 3) відповідністю змін дії певного фактора середовища; 4) обумовленістю меж мінливості генотипом (це означає, що хоча спрямованість змін однакова, ступінь зміни у різних організмів різна).