Модифікаціями називають зміни фенотипу, викликані впливом навколишнього середовища і не пов'язані зі змінами генотипу. При цьому виникло конкретне модифіковане зміна ознаки не успадковується, але діапазон цієї змінюваності, або норма реакції, генетично детермінована і успадковується. Модифікації зберігаються лише протягом життя даного організму.
Модифікаційної мінливості піддаються як кількісні, так і якісні ознаки. Виникнення модифікацій пов'язане з тим, що такі найважливіші фактори середовища, як світло, тепло, волога, хімічний склад і структура грунту, повітря, впливають на активність ферментів і певною мірою змінюють хід біохімічних реакцій, що протікають в організмі, що розвивається. Цим, зокрема, пояснюється поява різного забарвлення квіток у примули і вовни у гімалайських кролів, про що говорилося вище.
Прикладами модифікаційної мінливості у людини можуть служити посилення пігментації шкіри (засмага) під впливом ультрафіолетових променів, потужний розвиток кістково-м'язової системи в результаті фізичних навантажень і т.д. До модифікаційної мінливості слід віднести також і явище фізіологічного гомеостазу - здатності організмів протистояти вагається умов середовища шляхом пристосувального реагування. Так, у людини при перебуванні на різних висотах над рівнем моря виробляється неоднакова кількість еритроцитів: в 1 мл крові у людей, що живуть в місцевостях на рівні моря, їх в два рази менше, ніж у людей, що живуть високо в горах.
Ця реакція оборотна: переїзд в місця, розташовані на рівні моря, призводить до зниження числа еритроцитів в крові.
Як показують підрахунки, частота народження окремих варіант у варіаційному ряду неоднакова. Найчастіше зустрічається середнє значення ознаки, а до обох кінців варіаційного ряду частота народження закономірно знижується. Графічне вираження мінливості ознаки, що відбиває як розмах варіацій, так і частоти виникнення окремих варіант, називають варіаційної кривої. Встановлено, що модификационная мінливість у рослин, тварин і людини має спільні риси.
Модифікаційних мінливість в природних умовах носить пристосувальний характер і в цьому сенсі має важливе значення в еволюції. Обумовлені нормою реакції адаптивнімодифікації дають можливість організму вижити і залишити потомство в умовах, що змінилися середовища.
Знання закономірностей модифікаційної мінливості має також велике практичне значення, так як дозволяє передбачити і заздалегідь планувати максимальне використання можливостей кожного сорту рослин і породи тварин. Зокрема, створення свідомо відомих оптимальних умов для реалізації генотипу забезпечує їх високу продуктивність.
Такий підхід в рівній мірі відноситься і до людини. Кожна дитина має певні здібності, іноді навіть в декількох областях. Завдання психологів і педагогів полягає в тому, щоб якомога раніше знайти цю область і забезпечити максимальний розвиток дитини в цьому напрямку (поряд з загальною освітою), тобто в межах норми реакції досягти максимального рівня реалізації його генотипу.
Зазвичай, говорячи про модифікаційних зміни, мають на увазі морфологічні зміни (наприклад, зміна форми листя) або зміни забарвлення. Однак нерідко в цю групу включають і фізіологічні реакції. Регуляція роботи генів лактозного оперона кишкової палички є приклад такої фізіологічної реакції. При відсутності в середовищі існування бактерій глюкози і при наявності лактози бактерія починає синтезувати ферменти для переробки цього цукру. Якщо ж в середовищі з'являється глюкоза, ці ферменти зникають і бактерія повертається до стандартного обміну речовин.
Більшість модифікацій не успадковується. Однак відомі й тривалі модифікаційні зміни, що зберігаються і в наступному поколінні (іноді навіть в декількох поколіннях).
Ще одна особливість модифікаційної мінливості - її груповий характер. Певний фактор зовнішнього середовища викликає подібне зміна ознак у всіх особин даного виду, породи або сорту.
Не всі модифікації обов'язково адаптивні. При інтенсивному дії багатьох агентів спостерігаються неуспадковане зміни, випадкові по відношенню до викликав їх впливу. Вони проявляються лише в умовах, які їх викликають. Причини появи таких фенотипически змінених клітин пов'язані з помилками процесу трансляції, викликаними цими агентами.
Для розуміння ролі спадковості і середовища в онтогенезі людини важливе значення мають такі поняття, як «генотип» і «фенотип».
Генотип - це спадкова основа організму, сукупність генів, локалізованих в його хромосомах, це генетична конституція, яку організм отримує від своїх батьків.
Фенотип - сукупність всіх властивостей і ознак організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Фенотип визначається взаємодією організму з умовами середовища, в яких протікає його розвиток. На відміну від генотипу фенотип змінюється протягом усього життя організму і залежить від генотипу і середовища. Однакові генотипи (у однояйцевих близнюків), опинившись в різних середовищах, можуть давати різні фенотипи. З урахуванням всіх факторів впливу фенотип людини можна уявити що складається з декількох елементів. До них відносяться:
- біологічні задатки, які кодуються в генах;
- розум (свідомість, мислення).
Взаємодія спадковості і середовища в розвитку людини відіграє важливу роль протягом усього його життя. Але особливу важливість воно набуває в періоди формування організму: ембріонального, грудного, дитячого, підліткового і юнацького. Саме в цей час спостерігається інтенсивний процес розвитку організму і формування особистості.
Говорячи про біологічне успадкування людини, слід мати на увазі, що не тільки позитивні задатки, а й розумова неповноцінність часто обумовлені генотипом.
Спадковість визначають як сукупність природних властивостей організму, що передаються від покоління до покоління, або як «властивість живих систем відтворювати свою організацію, або, інакше кажучи, властивість живих організмів відтворювати собі подібних в ряду поколінь».
Біологічна спадковість має величезне значення в житті людини. Вона зберігає людини як природна істота, як унікальну популяцію (вид) в біологічному світі. З моменту народження дитина успадковує багато вроджені властивості і інстинкти, які відносяться до групи безумовних рефлексів (по І.П. Павлову). До них відносяться травні рефлекси (слиновиділення), оборонні (відсмикування рук від гарячого, зажмуріваніе очей при яскравому світлі), орієнтовні (реакція на звук, світло і т.д.). Говорячи про нерозривний зв'язок людини з тваринним світом, слід зазначити, що ці властивості характерні і для вищих тварин.
Однак в межах біологічної еволюції виникла нова форма відображення, що забезпечила перехід предків у сучасних людей, розвиток «власне людських задатків» (рух у вертикальному положенні - прямоходіння, розвиток мови), схильність до цілеспрямованого праці, розвиток розумових здібностей людини, усвідомлення своїх дій, вчинків , діяльності.
Список використаної літератури
6. Ленинджер А. Біохімія. - М. 1 974.
8. Слюсарев А.А. Біологія із загальною генетикою. - М. 1979.
9. Уотсон Д. Молекулярна біологія гена. - М. 1 978.