Zmiany fenotypowe

Pojawienie się organizmu nazywa się fenotypem. Fenotyp jest kształtowany zarówno genetycznie, jak i przez środowisko. Naturalny zmiany fenotypowe na organizm są zwykle spowodowane wpływami środowiska.

Jaka jest zmiana fenotypowa?

Zmiany fenotypowe mogą zachodzić zarówno w pojedynczym organizmie, jak iw populacji organizmów. Każdy organizm rodzi się początkowo z pewnym fenotypem, który jest określony przez jego strukturę genetyczną. Jednak biorąc pod uwagę skład genetyczny, mówi się o genotypie. W toku życia genotyp ten ulega ciągłym zmianom pod wpływem czynników środowiskowych, co powoduje pojawienie się fenotypu. To też zawsze się zmienia. W tym przypadku mówimy o modyfikacji.

Jednak w populacji istot żywych zmiany genetyczne mogą również prowadzić do zmian fenotypowych w organizmach. To są procesy epigenetyki i ewolucji.

Fenotyp obejmuje wszystkie objawy zewnętrzne, takie jak rozmiar, kolor włosów, kolor skóry lub kolor oczu. Właściwości wewnętrzne (fizjologiczne) dotyczą funkcjonowania narządów wewnętrznych, budowy mięśni oraz występowania niektórych chorób. W przeciwieństwie do genotypu, cechy behawioralne są również częścią fenotypu.

Niektóre cechy są uwarunkowane genetycznie i nie można ich zmienić (np. Kolor oczu). Inne właściwości są bardziej zmienne i podlegają zmianom w trakcie życia. Obejmuje to na przykład wagę.

Funkcja i zadanie

Podczas rozwoju fizycznego każdy organizm doświadcza kilku zmian fenotypowych. Na przykład zmiany już zachodzą w trakcie rozwoju człowieka, które są wyrażane pod względem wielkości lub dojrzałości płciowej. Jednak zmiany te są wstępnie zaprogramowane genetycznie. Spowodowane są między innymi wewnętrznymi zmianami hormonalnymi (np. W okresie dojrzewania).

To, jak zachodzą te zmiany i jakie zmiany fenotypowe zachodzą, zależy z kolei od wpływów zewnętrznych. Oprócz innych czynników na wzrost ma również wpływ stan odżywienia. Im lepsza dieta, tym wyższy może być człowiek. Masa ciała jest również bardzo zmienna. Ponadto zachowanie zależy głównie od wpływu wychowawczego rodziców i szkoły, a także od czynników społecznych.

Każda cecha jest stworzona genetycznie, ale to, czy ta predyspozycja zostanie wywołana, zależy od wpływów środowiska. Istnieją predyspozycje do większej masy ciała, wzrostu, ale także pewnych cech behawioralnych. Jednak wiele cech ciała jest również kształtowanych inaczej w różnych środowiskach. Identyczne bliźnięta, które mają ten sam genotyp, mogą rozwijać się zupełnie inaczej w różnych środowiskach. Mogą również występować odchylenia w wyglądzie. Późniejszy styl życia często determinuje sprawność fizyczną, a nawet rozwój zdrowia.

Ta zmienność fenologiczna jest często bardzo przydatna. Umożliwia elastyczną reakcję na różne wpływy środowiska. Na przykład ludzie mogą zdobyć doświadczenie i włączyć je do swojego zachowania. Stopniowa zmiana sposobu, w jaki reaguje na bodźce środowiskowe, daje mu możliwość elastycznej reakcji. Bez tej elastyczności społeczeństwo ludzkie nie mogłoby się w ten sposób rozwinąć.

Stopień, w jakim na fenotyp mogą wpływać wpływy środowiska, jest również znany jako norma reakcji. Ta norma reakcji indywidualnych cech jest z kolei zdeterminowana genetycznie. Tak jest z. B. zmienność wagi we wcześniejszych populacjach ludzkich była istotna. Na przykład okresy głodu można pokonać, budując najpierw rezerwy ciała. Jednak w społeczeństwach dysponujących wystarczającą podażą żywności ta możliwość zróżnicowania straciła swoją konieczność.

Wraz ze zmianami fenotypowymi nie zmienia się genotyp indywidualnego organizmu. Jednak zgodnie z obecnym stanem wiedzy pewną rolę odgrywają procesy epigenetyczne. W ramach tych procesów niektóre geny są preferencyjnie aktywowane, a inne dezaktywowane. Epigenetyka określa granice, w jakich mogą się poruszać zmiany fenotypowe organizmu.

Należy również wspomnieć, że w populacji organizmów ze względu na zmiany w środowisku w ciągu kilku pokoleń preferowane są zmiany genetyczne (mutacje) lepiej przystosowane do nowego środowiska. W tym przypadku zmiany fenotypowe w populacji są również oparte na rzeczywistych zmianach genetycznych.

Choroby i dolegliwości

Zmiany fenotypowe nie zawsze są pożądane. Widać to szczególnie wyraźnie na przykładzie masy ciała. Masa ciała jest bardzo zmienną cechą ciała, genetycznie istnieje predyspozycja do nadwagi, ale przy normalnej diecie kalorycznej i wystarczającej aktywności fizycznej waga nie wzrośnie. Jednak są też osoby, które nie mogą przybrać na wadze, ponieważ metabolizm dostosowuje się do dostaw energii.

Jak wiadomo otyłość stanowi zagrożenie dla zdrowia, a wybuch niektórych chorób zależy od stylu życia i innych uwarunkowanych genetycznie predyspozycji. Na przykład nie każda otyła osoba choruje na cukrzycę.

Ponadto mogą istnieć czynniki dziedziczne dla zaburzeń metabolizmu lipidów, które jednak stają się skuteczne tylko w przypadku określonego stylu życia. Choroby sercowo-naczyniowe zależą również od stylu życia, masy ciała i uwarunkowań genetycznych.

Natomiast bardzo zdrowy tryb życia w przypadku choroby predysponowanej genetycznie może zapobiec jej wystąpieniu. Odpowiednie warunki środowiskowe często mają również wpływ na długość życia i jakość życia, chociaż pewna konstelacja genetyczna nie okazuje się korzystna.

Nawet ludzie z chorobami genetycznymi mogą czasami rozwijać się bardzo dobrze przy dobrym wsparciu i terapii. Na przykład w przypadku genetycznej choroby metabolicznej, fenyloketonurii, specjalną dietę należy stosować tylko w dzieciństwie, aby objawy nie wystąpiły.

Predyspozycje związane z hormonami mogą również prowadzić do znacznych zmian fizycznych. Na przykład u kobiet zwiększona produkcja testosteronu w nadnerczach może prowadzić do bardziej męskiego wyglądu. I odwrotnie, u mężczyzn z wyższym poziomem tworzenia estrogenów w niektórych przypadkach mogą rozwinąć się wtórne cechy płciowe kobiet. Nie jest to jednak problem zdrowotny lub medyczny, a jedynie możliwość zmiany, a jedyne wady tej zmienności wynikają ze społecznej interpretacji, że jest to nienormalne.