Sana "fenotyyppi" on kreikkalaista alkuperää ja käännetään (kirjaimellisesti) "löydä", "paljasta". Mikä on tämän käsitteen käytännön merkitys?
Mikä on fenotyyppi? Määritelmä
Fenotyyppi tulee ymmärtää ominaisuuksien joukkona, jotka ovat luontaisia yksilölle tietyssä kehitysvaiheessa. Tämä joukko muodostetaan genotyypin perusteella. Diploidisille organismeille vallitsevien geenien ilmeneminen on ominaista. Kun määritellään tarkemmin, mitä fenotyyppi on, tulee puhua organismin sisäisten ja ulkoisten merkkien kokonaisuudesta, jotka on hankittu yksilön kehitysprosessissa (ontogeneesi).
Yleistä tietoa
Huolimatta melko tarkasta fenotyypin määritelmästä, sen käsitteeseen liittyy useita epävarmuustekijöitä. Suurin osa geneettisen materiaalin koodaamista rakenteista ja molekyyleistä ei löydy organismin ulkonäöstä. Ne ovat kuitenkin osa fenotyyppiä. Esimerkkinä voisi olla ihmisten veren fenotyyppi. Tältä osin useiden kirjoittajien mukaan määritelmän tulisi sisältää myös ne ominaisuudet, jotka voidaan saada diagnostisten, lääketieteellisten tai teknisten menetelmien avulla. Lisääradikaali lisälaajennus voi sisältää hankittua käyttäytymistä ja tarvittaessa organismin vaikutusta ympäristöön ja muihin organismeihin. Joten esimerkiksi majavien etuhampaat ja emä voidaan sekoittaa niiden fenotyyppiin.
Pääominaisuudet
Määrittäessämme, mikä fenotyyppi on, voimme puhua geneettisen tiedon "poistamisesta" ympäristötekijöitä kohtaan. Ensimmäisenä arviona on otettava huomioon kaksi ominaisuutta:
- Fenotyypin ulottuvuus. Tämä ominaisuus ilmaisee "ulospäin" -suuntien määrän, mikä luonnehtii ympäristötekijöiden määrää.
- Toinen merkki ilmaisee fenotyypin herkkyystason ympäristöolosuhteille. Tätä tutkintoa kutsutaan alueeksi.
Yhdessä nämä ominaisuudet osoittavat fenotyypin rikkauden ja monimuotoisuuden. Mitä moniulotteisempi yksilöllisten ominaisuuksien joukko on, sitä herkempiä merkit ovat ja mitä kauempana ne ovat genotyypistä, sitä rikkaampi se on. Joten jos esimerkiksi vertaamme bakteerin, pyöreän madon, sammakon, ihmisen fenotyyppiä, niin "rikkaus" tässä ketjussa kasvaa. Tämä tarkoittaa, että ihmisen fenotyyppi on rikkaampi.
Historiallista taustaa
Vuonna 1909 Wilhelm Johansen (tanskalainen tiedemies) ehdotti ensimmäistä kertaa - yhdessä genotyypin käsitteen kanssa - fenotyypin määritelmää. Tämä mahdollisti perinnöllisyyden erottamisen sen täytäntöönpanon tuloksesta. Ajatus eroista voidaan myös jäljittää Mendelin ja Weismannin töihin. Samaan aikaan jälkimmäinen erotti somaattisen jalisääntymissolut monisoluisissa organismeissa. Vanhemmilta saatu kromosomisarja sisältyy soluytimiin. Kromosomit sisältävät geenikompleksin, joka on ominaista tietylle lajille yleensä ja tietylle organismille erityisesti. Geenit sisältävät tietoa proteiineista, jotka voidaan syntetisoida, sekä mekanismeista, jotka itse asiassa määräävät ja säätelevät synteesiä. Mitä sitten tapahtuu? Ontogeneesin aikana geenit kytkeytyvät peräkkäin päälle ja niiden koodaamat proteiinit syntetisoidaan. Tämän seurauksena kaikki sen fenotyypin muodostavat organismin ominaisuudet ja ominaisuudet muodostuvat ja kehittyvät. Toisin sanoen tietty "tuote" saadaan genotyypin sisältämän geneettisen ohjelman toteuttamisesta.
Ulkoisten olosuhteiden vaikutus yksilöllisten ominaisuuksien kehittymiseen
On huomattava, että genotyyppi ei ole yksiselitteinen fenotyypin määräävä tekijä. Yksilöllisten ominaisuuksien joukon muodostuminen riippuu tavalla tai toisella myös oleskeluympäristöstä, toisin sanoen ulkoisista tekijöistä. Eri olosuhteissa fenotyypeillä on jyrkkä ero. Joten esimerkiksi perhostyyppi "arashnia" antaa kaksi jälkeläistä vuodessa. Talvehtineista pupuista (keväällä) nousseet yksilöt eroavat jyrkästi kesällä ilmestyneistä yksilöistä. Myös kasvin fenotyyppi voi vaihdella. Esimerkiksi avoimessa tilassa männyt leviävät, ja metsässä ne ovat hoikkia ja korkeita. Vesilenikin lehden muoto riippuu siitä, missä se on - ilmassa vai vedessä.
Fenotyyppien ja genotyyppien välinen suhde
Geeniohjelman tarjoamaa muutoskykyä kutsutaan reaktionopeudeksi. Yleensä mitä monipuolisemmissa oloissa laji elää, sitä laajempi tämä normi on. Jos ympäristö eroaa jyrkästi siitä, johon laji on sopeutunut, organismien kehityksessä tapahtuu rikkomus ja ne kuolevat. Fenotyypin ominaisuudet eivät aina heijasta resessiivisiä alleeleja. Mutta samalla ne säilyvät ja voivat siirtyä jälkeläisille. Nämä tiedot auttavat meitä ymmärtämään paremmin evoluutioprosessia. Vain fenotyypit osallistuvat luonnolliseen valintaan, kun taas genotyypit siirtyvät jälkeläisiin ja pysyvät edelleen populaatiossa. Vuorovaikutus ei rajoitu resessiivisten ja hallitsevien alleelien väliseen suhteeseen - monet geenit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa.
