Экофенотипическая изменчивость - Ecophenotypic variation

Экофенотипическая изменчивость («экофенотип») относится к фенотипическая изменчивость как функция станции жизни. У широко распространенных видов вклад наследственность и окружающая среда не всегда точны, но их взаимодействие иногда можно определить экспериментально.

Растения

Наиболее очевидными примерами экофенотипической изменчивости являются растения. 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 имеют большую гибкость в модификации и выражении фенотипы; у многих организмов эти фенотипы сильно различаются в различных условиях окружающей среды. Завод Hieracium umbellatum растет в двух разных средах обитания в Швеции. Одна среда обитания - скалистые прибрежные утесы, где растения густые, с широкими листьями и разросшимися. соцветия; другой - среди песчаных дюн, где растут ниспадающие растения с узкими листьями и компактными соцветиями. Эти среды обитания чередуются вдоль побережья Швеции и среды обитания, в которой семена H. umbellatum земля в определяет фенотип, который растет.[1] Инвазивные растения такой как жимолость могут процветать, изменяя свои морфология в ответ на изменения в окружающей среде,[2] что дает им конкурентное преимущество. Другой пример фенотипической реакции растений и адаптации к окружающей среде - это то, как Thlaspi caerulescens может поглощать металлы из почвы и использовать ее для защиты от вредных микробов и бактерий в 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 очевидные примеры - это снова 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 установить 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, когда причинно-следственная связь менее ясна. Среди моллюски, примеры включают мурицид виды улиток Nucella lamellosa, который на бурном мелководье обычно менее колючий, чем в более глубоких и спокойных водах.[6] В Unionid пресноводные двустворчатые моллюски, есть озерные, речные и крупные речные формы нескольких видов.[7] В позвоночные, эксперименты на мышах показывают уменьшение длины ушей и хвоста в ответ на выращивание при более низкой температуре, явление, известное как Правило Аллена.[8]

Люди

У людей различия в окружающей среде из-за выбор образа жизни являются важным соображением, например, различия между человеком, который проводит много времени на диване перед телевизором с пивом в руке, и человеком, который проводит время в тренажерном зале или на футбольном поле, могут быть выражены. Франц Боас обнаружили, что головной указатель в какой-то степени зависело от места рождения ребенка, независимо от генетического или культурного наследия ребенка.[9]Еще один способ, которым различия в окружающей среде могут вызывать физические и / или поведенческие изменения, - это подвергать их серьезным испытаниям. стресс, вызывая широкий спектр эффектов. Доказано, что хронический стресс вызывает проблемы со здоровьем у многих людей. «Раннее детство пытается справиться со страхом или отторжением ... 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 самим 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]

Синдром общей адаптации, который является биологической реакцией на стресс, состоит из трех стадий: 1. «Действие по тревоге» - учащается пульс, повышается уровень сахара в крови, расширяются зрачки и замедляется пищеварение. 2) «Сопротивление» »или« Адаптивная »стадия - 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 довольно часто определенные формы астма.[10]

Рекомендации

  1. ^ «Ботаника онлайн: эволюция: современный синтез - фенотипические и генетические вариации; экотипы». Архивировано из оригинал на 2009-06-18. Получено 2009-12-29.
  2. ^ 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. Дои:10.2307/2997251. JSTOR  2997251.
  3. ^ «Растения« бронируют »металлами». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Дата обращения 10 мая 2013.
  4. ^ Гибсон, Дж. Фил и Терри Р. Гибсон. «растения и окружающая среда». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Дата обращения 10 мая 2013.
  5. ^ Каллен, Кэтрин. "эволюция". Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Дата обращения 10 мая 2013.
  6. ^ Эбботт Р. Т. Морские ракушки Северной Америки, 1968 г. Голден Пресс, Нью-Йорк.
  7. ^ Burch, J. B., 1975 Пресноводные морские моллюски (mollusca, Pelecypoda) Северной Америки. Малакологические публикации. С. 39.
  8. ^ Эшворт, Уильям и Чарльз Э. Литтл. «Правило Аллена». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Дата обращения 10 мая 2013.
  9. ^ Райс, Стэнли А. «Психология окружающей среды». Наука в Интернете. Факты на сайте File, Inc. Дата обращения 10 мая 2013.
  10. ^ а б Дэвис, Дж. (1984) Эндорфины. Гарден-Сити, штат Нью-Йорк: Наберите Press.