Экофенотипическая изменчивость («экофенотип») относится к фенотипической изменчивости как функции жизненной станции. У широко распространенных видов вклад наследственности и окружающей среды не всегда определен, но их взаимодействие иногда можно определить экспериментально.
Растения
Растения демонстрируют наиболее очевидные примеры экофенотипической изменчивости. Один из примеров - деревья, растущие в лесу, с длинными прямыми стволами с ветвистыми кронами высоко в кроне деревьев, в то время как те же самые виды, растущие в одиночку на открытом воздухе, развивают раскидистую форму, разветвляясь намного ниже земли. Генотипы часто обладают большой гибкостью в модификации и выражении фенотипов ; у многих организмов эти фенотипы сильно различаются в различных условиях окружающей среды. Растение Hieracium umbellatum встречается в Швеции в двух разных средах обитания. Одна среда обитания - скалистые прибрежные утесы, где растения густые, с широкими листьями и разросшимися соцветиями ; другой - среди песчаных дюн, где растут ниспадающие растения с узкими листьями и компактными соцветиями. Эти среды обитания чередуются вдоль побережья Швеции, и среда обитания, в которой высаживаются семена H. umbellatum, определяет фенотип роста. [1] Инвазивные растения, такие как жимолость, могут процветать, изменяя свою морфологию в ответ на изменения в окружающей среде [2], что дает им конкурентное преимущество. Другой пример фенотипической реакции растений и их адаптации к окружающей среде - это то, как Thlaspi caerulescens может поглощать металлы из почвы, чтобы использовать их в своих интересах для защиты от вредных микробов и бактерий в своих листьях. [3] Более немедленные реакции сосудистых растений на окружающую среду, например, способность лозы приспосабливаться к стене или дереву, на котором она растет, обычно не считаются экофенотипическими, даже если механизмы могут быть связаны. [4]
Животные
Поскольку животные гораздо менее пластичны, чем растения, следует отметить экофенотипические различия. При обнаружении это может вызвать путаницу в идентификации, если это не ожидается. Наиболее очевидными примерами являются обычные наблюдения, такие как уменьшение размеров аквариумных рыбок, живущих в ограниченном пространстве. [5] При бесполом размножении родитель передает весь геном следующему поколению. Мутации генов - единственный источник генетической изменчивости. При половом размножении каждый родитель передает потомству половину своего генома; таким образом, потомство содержит смесь генетического материала. Адаптации - это черты, которые повышают физическую форму, движущую силу естественного отбора. Уровень приспособленности, связанный с аллелем, можно определить только путем сравнения с альтернативными аллелями. Признаки, которые увеличивают выживаемость вида, вносят вклад в приспособленность животного, но отбор будет благоприятствовать этим признакам только постольку, поскольку выживание улучшает репродуктивный успех организма. Более интересны примеры, в которых причинно-следственная связь менее ясна. Среди моллюсков примеры включают вид мурицидных улиток Nucella lamellosa , который на бурном мелководье обычно менее колючий, чем в более глубоких и спокойных водах. [6] В unionid пресноводных двустворчатых моллюсков , есть озеро, речка, и крупные речные формы нескольких видов. [7] У позвоночных , эксперименты на мышах показали уменьшение длины ушей и хвоста в ответ на выращивание при более низкой температуре, явление, известное как правило Аллена . [8]
Люди
У людей важны различия в окружающей среде из-за выбора образа жизни , например, различия между человеком, который много времени проводит на диване перед телевизором с пивом в руке, и человеком, который проводит время в тренажерном зале или на футбольном поле, могут быть произносится. Франц Боас обнаружил, что головной указатель до некоторой степени зависит от места рождения ребенка, независимо от генетического или культурного наследия ребенка. [9] Другой способ, которым различия в окружающей среде могут вызывать физические и / или поведенческие изменения, - это подвергаться сильному стрессу , вызывающему широкий спектр эффектов. Доказано, что хронический стресс вызывает проблемы со здоровьем у многих людей. «Раннее детство пытается справиться со страхом или отвержением ... устанавливает психологические модели поведения для дальнейшей жизни человека. Такое поведение, в свою очередь, влияет на биохимический дисбаланс в нейронных системах мозга. Эти измененные дисбалансы, в свою очередь, усиливают поведение, и цикл питается сам собой ". «Организм биохимически реагирует на чрезмерный стресс, пытаясь восстановить здоровый динамический баланс»; «В психологически стрессовых ситуациях могут быть задействованы гормоны, чтобы исправить дисбаланс, в котором находится тело». [10]
В общем синдроме адаптации, представляющем собой биологическую реакцию на стресс, есть три стадии. 1.) «Действие по тревоге» - учащается пульс, повышается уровень сахара в крови, расширяются зрачки и замедляется пищеварение. 2.) Стадия «Сопротивление» или «Адаптация» - тело пытается исправить повреждение, вызвавшее экстренное возбуждение. 3.) «Стадия истощения» - тело заболевает; Психологически, возможно, из-за невроза или даже психотических расстройств, или физически, имея возможность вызвать несколько видов сердечно-сосудистых и почечных заболеваний и, как правило, определенные формы астмы . [10]
Рекомендации
- ^ «Ботаника онлайн: эволюция: современный синтез - фенотипические и генетические вариации; экотипы» . Архивировано из оригинала на 2009-06-18 . Проверено 29 декабря 2009 .
- ^ Швейцер, Дженнифер; Ларсон, Кэтрин (1999). «Большая морфологическая пластичность экзотических видов жимолости может сделать их лучшими захватчиками, чем местные виды». Журнал Ботанического общества Торри . jstor.org. 1 (126): 15–23. DOI : 10.2307 / 2997251 . JSTOR 2997251 .
- ^ «Растения« бронируют »металлами». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Проверено 10 мая 2013.
- ^ Гибсон, Дж. Фил и Терри Р. Гибсон. «растения и окружающая среда». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Проверено 10 мая 2013.
- ↑ Каллен, Кэтрин. "эволюция". Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Проверено 10 мая 2013.
- Перейти ↑ Abbott, RT, 1968 Seashells of North America. Голден Пресс, Нью-Йорк.
- ^ Burch, JB, 1975 Пресноводные unionacean моллюски (Mollusca, Pelecypoda) из Северной Америки. Малакологические публикации. С. 39.
- ^ Эшворт, Уильям и Чарльз Э. Литтл. «Правило Аллена». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Проверено 10 мая 2013.
- ^ Райс, Стэнли А. «Психология окружающей среды». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Проверено 10 мая 2013.
- ^ a b Дэвис, Дж. (1984) Эндорфины. Гарден-Сити, штат Нью-Йорк: нажмите кнопку набора номера.