Що таке фенотип? Поняття, основні ознаки, взаємодія з генотипом

Слово "фенотип" має грецьке походження і перекладається (дослівно) "виявляю", "являю". Яке ж практичне значення даного поняття?

Що таке фенотип? Визначення

Під фенотипом слід розуміти комплекс характеристик, які притаманні індивіду на конкретному етапі розвитку. Формується ця сукупність на основі генотипу. Для диплоїдних організмів характерно прояв домінантних генів. Точніше визначаючи, що таке фенотип, слід, говорити про сукупність внутрішніх і зовнішніх ознак організму, які були придбані в процесі індивідуального розвитку (онтогенезу).

Загальні відомості

Незважаючи на досить точне визначення, що таке фенотип, його концепція має ряд невизначеностей. Більшість структур і молекул, які кодуються генетичним матеріалом, не виявляються в зовнішньому вигляді організму. При цьому вони є частиною фенотипу. Прикладом може бути фенотип крові людей. У зв`язку з цим, на думку ряду авторів, визначення повинно включати в себе і ті характеристики, які можуть бути отримані із застосуванням діагностичних, медичних або технічних процедур. Більш радикальне подальше розширення може містити придбане поведінка, а при необхідності і вплив організму на середовище проживання і інші організми. Так, наприклад, різці та греблю бобрів можна приймати за їх фенотип.

Основні характеристики

Визначаючи, що таке фенотип, можна говорити про деяке "виносі" генетичних відомостей назустріч факторів навколишнього середовища. При першому наближенні слід розглядати дві характеристики:

1. Мірність фенотипу. Ця ознака вказує на кількість напрямів "виносу", яке характеризує кількість факторів навколишнього середовища.
2. Друга ознака вказує на рівень чутливості фенотипу до навколишніх умов. Називається ця ступінь - дальністю.

У комплексі ці характеристики свідчать про багатство і різновиди фенотипу. Чим многомернее сукупність індивідуальних особливостей, ніж чутливіші ознаки і чим далі вони від генотипу, тим він багатший. Так, наприклад, якщо порівнювати фенотип бактерії, аскариди, жаби, людини, то "багатство" у цьому ланцюжку підвищується. Це означає, що фенотип людини багатшими.

Історична довідка

У 1909 році Вільгельм Йогансен (данський учений) вперше - в комплексі з концепцією генотипу - запропонував визначення фенотипу. Це дозволило відрізняти спадковість від результату її реалізації. Ідею про відмінності можна простежити і в роботах Менделя і Вейсмана. При цьому останній відрізняв соматичні та репродуктивні клітини в багатоклітинних організмах. Отриманий від батьків хромосомний набір міститься в клітинних ядрах. Хромосоми несуть комплекс генів, характерних для конкретного виду в цілому і певного організму зокрема. В генах міститься інформація про білки, здатних синтезуватися, а також про механізми, які, власне, визначають і регулюють синтез. Що ж при цьому відбувається? При онтогенезі послідовно включаються гени і синтезуються ті білки, які ними закодовані. У результаті відбувається формування і розвиток всіх властивостей і ознак організму, що складають його фенотип. Іншими словами, виходить якийсь "продукт" від реалізації генетичної програми, що міститься в генотипі.

Вплив зовнішніх умов на розвиток індивідуальних ознак

Слід зазначити, що генотип не є однозначним фактором, що визначає фенотип. В тій чи іншій мірі формування сукупності індивідуальних ознак буде залежати і від середовища перебування, тобто від зовнішніх факторів. У різних умовах фенотіпи мають різку відмінність. Так, наприклад, вид метеликів "арашнія" в рік дає два потомства. Ті особини, які вийшли з перезимували лялечок (весняні), різко відрізняються від тих, які з`явилися в літній час. Так само може відрізнятися і фенотип рослини. Наприклад, на відкритому просторі сосни розлогі, а в лісі - стрункі й високі. У водяного жовтцю форма листа залежить від того, де він перебуває - на повітрі або ж у воді.

Взаємовідносини фенотипів і генотипів

Здатність до змін, яка передбачена генетичною програмою, називається нормою реакції. Як правило, чим різноманітніше умови, в яких мешкає вид, тим ширше ця норма. У тому випадку, коли навколишнє середовище різко відрізняється від тієї, до якої пристосований вид, відбувається порушення в розвитку організмів, і вони гинуть. У ознаках фенотипу не завжди відображаються рецесивні аллели. Але при цьому вони зберігаються і можуть перейти до потомства. Ці відомості дозволяють краще зрозуміти еволюційний процес. У природному відборі беруть участь тільки фенотипи, потомству ж передаються і залишаються далі в популяції генотипи. Взаємодія не вичерпується взаємовідносинами рецесивних і домінантних алелів - взаємодіють багато генів один з одним.