Phenocopies și Morphosis

Unele modificări ale fenotipului cauzate de mutații ale genei sau o combinație de genotip poate fi copiat modificări nonhereditary.

Aceste copii sunt numite mutanți phenocopies. nu a fost încă studiată Mecanismul de apariție a acestora. Unele dintre ele apar sub influența unor condiții încă inexplicabile ale vieții, în timp ce alții au reușit să obțină efecte extreme. Aceste modificări cauzate experimental, numit Morphosis.

Cauzele phenocopies morphoses și sunt aparent în schimbările de circuit procese morfogenetice.

Organismul în curs de dezvoltare individuală este un sistem integral, lucru indivizibil. In ontogeneză nu se poate schimba oricare funcție (răspuns) și o structură unitară fără ca, în același timp, nu afectează întregul sistem, care este alcătuit dintr-o secvență de procese morfofiziologice strict reglementate.

Dar, recunoscând integritatea ontogeneză, nu putem uita despre existența unei discontinuități distincte - natura discretă a acestui proces, care este exprimat în morfogeneza și dezvoltarea funcțiilor. Biologii au venit mult timp la concluzia că veniturile ontogeniei inegal, care, în cursul proceselor sale au loc o schimbare calitativă, care se manifestă în natura schimbătoare a creșterii și diferențierii.

Fără o recunoaștere a continuității, sau, mai precis, dezvoltarea inegală, ar fi imposibil să se înțeleagă mecanismul de reacții de adaptare a organismului la impactul diverșilor factori de mediu. complicație evolutivă a ontogeneză și determinarea genetică discret. Un model similar in dezvoltarea de animale numite faza, precum și în dezvoltarea plantelor - stadializarea.

ontogeniei a fost revelat prin discretă studiul efectului factorilor externi asupra dezvoltării individuale. I. V. Miciurin unul dintre primii care a atras atenția asupra faptului că plantele perene, în special, sunt diferite stadii, stadiul de dezvoltare. El a folosit principiul discret pentru a dezvolta o metodă de hibrizi de educație în dezvoltarea individuală. Pentru dezvoltarea normală a plantelor în anumite etape necesită factori de mediu adecvat, care este, de asemenea, determinate de genotip.

In plante cunoscute forme de iarnă și de primăvară. La trecerea de iarnă homozigotă și grâu de primăvară, în prima generație domină YAROVIT de proprietate.

În a doua generație există o divizare în primăvara și iarna. Există, de asemenea, forme speciale definite genotipic, așa-numitele „sunt alternative“, care posedă ambele proprietăți - și primăvara și grâu de toamnă, manifestată în funcție de condițiile de creștere. T. D. Lisenko în anii 20 au arătat că aceste proprietăți pot fi modificate în ontogenie. De obicei, plantele de iarnă (grâu, secară), semănate în primăvară, atunci când temperaturile ridicate sunt în creștere, tufișuri, dar nu se dezvolta - poziție nu se produce. În cazul semințelor înainte de însămânțare pentru o perioadă predeterminată de timp pentru a expune la temperaturi mai scăzute umiditate anumite (vernalization) și apoi semănat de primăvară în domeniu, ei dezvolta in mod normal si urechea.

dezvoltarea caracterului în grâu de iarnă în funcție de etapa de trecere vernalizarea

Această etapă se numește etapa de vernalizarea. Aceste modificări nu sunt moștenite, dar ele imita fenotipului formelor ereditare de primăvară, adică. E. Sunt phenocopies.

În legătură cu aceste valori mobiliare în cazul experimentelor practice au fost făcute și ample concluzii greșite despre ce se întâmplă dacă impactul rece asupra plantelor de primăvară, la punctul relevant de dezvoltare, descendenții săi pot fi obținute forme de iarnă ereditare. Astfel, pe baza unei interpretări eronate a experimentelor cu așa-numitul remake al naturii ereditare a plantelor a fost postulat o poziție fundamental eronată cu privire la posibilitatea de schimbare a direcției trăsături ereditare prin „educație“. Rețineți că, chiar și în 1929, când pentru prima dată de către R. Goldschmidt și B. Yollos observat phenocopies cauzate de temperaturi ridicate, în Drosophila, care la început au venit, de asemenea, concluzii greșite cu privire la direcția de transformare în phenocopies mutații, dar după verificarea experimentelor critice repede au fost respinse.

schimbarea proprietății Ereditar de iarnă și de primăvară este într-adevăr posibil, cu efectul direct al factorului de temperatură, dar este cunoscut până în prezent într-un fel - selectarea plantelor cu genotip, receptiv la efectele temperaturii. Desi genetica de iarnă și de primăvară puțin studiate, dar există indicii că aceste proprietăți sunt determinate de poligenică. Astfel, deja instalate cel puțin trei serii de alele de gene care determină această proprietate. Datorită complexității moștenirii în divizarea descendenților obținut toate trecerile de la obiceiul de iarnă la YAROVIT. Formele intermediare - „sunt alternative“, determinat printr-o combinație a acestor alele.

Am citat deja aceste exemple de reacția unor mutanți letale asupra temperaturii. Este evident faptul că proprietățile de iarnă și de primăvară, ca caracteristici fiziologice complexe sunt determinate de genotipuri, care sunt supuse selecției.

acum 100 de ani, care ilustrează valoarea de screening pentru conversia culturilor de toamnă în primăvară și înapoi, Darwin a scris: „grâu se adaptează rapid la un nou mod de viață. Linnaeus atribuite de primăvară și de iarnă soiuri pentru anumite tipuri; dar Monier a arătat că diferența dintre ele este doar temporară. El a semănat grâu de iarnă în primăvară, și a sute de plante, doar patru a dat semințe coapte; aceste semințe el a semănat și apoi a făcut încă o dată aceeași cultură, după trei ani au transformat planta în care toate semințele maturizat. Dimpotrivă, aproape toate plantele cultivate din grâu de primăvară, au fost uciși de îngheț, atunci când plantarea în toamna, dar câteva exemplare au supraviețuit și au adus semințe; Trei ani mai târziu, acest tip de primăvară sa transformat în timpul iernii. "

Darwin, și cu ea toate Darwiniștii ia în considerare experiențele, cum ar fi o dovadă vie a puterii de selecție artificială a genotipurilor. Prin selecție pe fond provocatoare (culturi de iarnă în primăvară, și primăvara sub iarna, și așa mai departe. D.) O iluzie a moștenirii dobândite caracteristici, ca factorii de mediu cauzează atât phenocopies adaptive și selectarea genotipurilor corespunzătoare. Acest tip de selecție a fost numit I. I. Shmalgauzenom stabilizator de selecție. Din perspectiva noastră, acordul phenocopies mutante adaptive, se întâmplă să fie adecvate, ar trebui să fie numit pe selecție provocatoare de fundal - diferențiere, sau selectiv, fundal.

plante phenocopies pot, de asemenea, să apară și factorul de lumină. Fiecare tip de instalație să continue dezvoltarea normală la o anumită etapă, ea are nevoie de o anumită lungime de lumina zilei (faza de lumină).

La începutul acestui secol s-a constatat că aceeași cele mai „sensibile“ la acțiunea perioadelor de factori externi apar la animale ontogenie. Ele sunt numite perioade critice de dezvoltare. In experimentele cu insecte A. S. Danilevskim și colab., A demonstrat capacitatea de a schimba ciclurile de dezvoltare, schimbarea lungimii luminii naturale afectează durata diapause în insecte. În timpul ontogeniei perioadă critică poate fi de mai multe; Ca o regulă, au venit la o diferențiere timp de morfogenezei embrionare sau armat.

Efectul factorilor externi în perioadele critice în ontogeniei este cea mai mare variabilitate a tocmai acele caracteristici, diferențiere morfologice care apar în această perioadă. Gradul de variabilitate a caracteristicii perioadei critice este determinată de agentul dăunător capacitatea și genotipul organismului. Diferite organisme, ca urmare a efectelor dăunătoare pe aceeași perioadă critică de ontogeniei apar, de regulă, același tip de Morphosis. De exemplu, impactul oricărui agent dăunător, întârziind dezvoltarea nucleului anterior bubble cerebral, provocând anomalie - ciclopie la animale și la om. Chiar și factorii externi slabe la momentul perioade critice poate provoca un anumit tip de Morphosis.

Morphoses sunt caracterizate prin aceea că ele apar în cantități mari, în cazul în care agentul de acțiune se încadrează exact în perioada critică, avansarea în sincronă majoritatea persoanelor expuse. Astfel, prin iradiere cu raze X și o influență suplimentară a temperaturii la Drosophila larvae în perioada critică este posibilă obținerea de până la 100% din persoanele cu aceleași morphoses tip (rentgenomorfozy) simulând atribute mutante de exemplu aripi de tăiere pe aripă și altele fie moi. Aceste modificări pot fi cauza si impactul alți agenți, de temperatură deosebit de ridicată, schimbarea larvelor de putere în modul. Acest lucru arată că acțiunea diferiților agenți în perioadele critice pot fi nespecifice.

Cu toate acestea, acțiunea unor agenți par a fi specifice. Astfel, IA Rapoport a primit în Drosophila sub influența sărurilor de argint cel mai mare procent al persoanelor cu un corp de culoare galbenă, care amintește de trăsăturii mutant galben.

Phenocopies și Morphosis, simulând schimbări ereditare în sine nu sunt moștenite, deoarece acestea reprezintă o schimbare în celulele somatice și nu se produce din cauza modificărilor genelor in sine, ci ca urmare a încălcării acțiunilor lor, dar predispoziția la un anumit tip de phenocopies determinate de genotip.

Studierea phenocopies este importantă atât pentru înțelegerea acțiunii unei gene și pentru studierea mecanismelor de evoluție. phenocopies Ocurenta influențate de agenții externi pot indica faptul ca genele mutante cauzează blocarea sau modificarea acelorași procese care sunt afectate de agent, și în aceleași perioade de dezvoltare, care nu pot primi phenocopies. Astfel, obținerea phenocopies servește ca una dintre metodele de studierea efectului genei. Există cazuri în care factorii de mediu cauzează phenocopies, care au o valoare de adaptare pentru un organism; de exemplu, în timpul perioadelor de temperaturi joase apar in mod natural in insecte Forme melanistic, forme cu colorație antociani plantelor și așa mai departe. d.

ontogeniei observate nu numai discretă în ceea ce privește morfologic, dar, de asemenea, în ceea ce privește procesele fiziologice, reflexe congenitale complexe. Sa constatat că, în ontologia de animale reflexe motorii, cum ar lizatelny chesatelny și mamifere, păsări și ascuns reflexogene klevatelny și altele, sunt, de asemenea, în dezvoltarea de fază. Același lucru este valabil și pentru formarea unor acte complexe ale comportamentului animalelor.

Morfologic și funcțional ontogeneza discret facilitează cercetătorilor pentru a căuta modalități de gestionare și ontogenie.

Partajați-le cu prietenii tăi