Классификация типов изменчивости

Изменчивость – способностьживых организмов изменяться в процессе развития или существовать в различных формах (вариантах).
Изменяться означает приобретать новые признаки или утрачивать старые.

Прежде чем переходить к классификации типов изменчивости, давайте вспомним, что такое генотип и фенотип. Генетики говорят: «Фенотип формируется на основе генотипа под влиянием времени и условий внешней среды». Это положение хорошо иллюстрирует следующий рисунок:
Время

Генотип Фенотип

Условия внешней среды

Из этого рисунка следует, что фенотип может изменяться при изменении условий внешней среды (это модификационная изменчивость), в процессе онтогенеза (онтогенетическая изменчивость) и при изменении самого генотипа (генотипическая изменчивость).

Наследственная изменчивость связана с изменением генетического материала, а ненаследственная – не связана. При этом онтогенетическая изменчивость приводит к возрастным изменениям, а модификационная – связана с разнообразием проявлений одного генотипа в разных условиях внешней среды.

Примеры модификационной изменчивости: различия у однояйцевых близнецов, живущих в разных семьях, или у растений на хлебном поле.

Все эти типы изменчивости наглядно изображены на рисунке, где показана изменчивость листьев земляники (род Fragaria).

Рисунок - Изменчивость листьев земляники (род Fragaria)

В центре (по вертикали) показано изменение листа в онтогенезе от однолопастного до трехлопастного. Это – онтогенетическая изменчивость (изменчивость во времени).

Но в каждый момент онтогенеза (по горизонтали) степень выраженности признака у разных растений может быть различной, что зависит от различия условий внешней среды (освещенность, состав почвы, влажность и т.д.). Так, однолопастный лист может иметь разные размеры и разное число зубчиков и т.д. Это – модификационная изменчивость (изменчивость в пространстве).

Если же в гаметах родительских особей произойдет внезапное стойкое изменение гена (мутация), то листья растения, развивающегося из такой зиготы, могут быть однолопастными в течение всего онтогенеза. Это – мутационная изменчивость (на рисунке слева).

При скрещивании комбинация нескольких генов в генотипе может привести к образованию пятилопастного листа (на рисунке справа). Это – комбинативная изменчивость,т.е. изменчивость, которая достигается за счёт комбинирования различных генов при скрещивании. Механизмы комбинативной изменчивости те же самые, что и источники случайностей в генетических закономерностях (см. лекцию №7).

На рисунке для упрощения не показаны онтогенетическая и модификационная изменчивость в пределах мутационной и комбинативной.

Наследственная изменчивость,в том числе мутационная и комбинативная,являются источником генетического разнообразия и исходного материала для эволюции и селекции. Ненаследственная изменчивость обеспечивает пластичность организмов, их приспособление к варьирующим (в небольшом дианазоне) условиям внешней среды.