Медицинский словарь
А Б В Г Д Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Я

Изменчивость

 

Изменчивость — присущее всему живому свойство изменять свои биохимические, морфологические и физиологические признаки на любом этапе развития.

Процесс развития зародыша в зрелую особь представляет собой цепь непрерывно происходящих изменений, которые протекают и сменяют друг друга не случайно, а подчиняются выработанной в результате эволюции генетической программе, контролирующей последовательность этих изменений. В результате реализации этой программы из одной исходной клетки (зиготы) образуются сотни различных клеток, каждая из которых в составе целостного организма обладает своими специфическими свойствами. Считается, что клетки любого организма, в т.ч. и организма человека, различаются между собой потому, что в процессе индивидуального развития (онтогенеза) в различных клетках активируются разные гены, т.е. процесс созревания и видоизменения (дифференцировки) клеток обусловлен «включением» одних генов и «выключением» других в разных комбинациях и в разное время. Индивидуальные отклонения в процессе развития зародыша связаны не столько с изменениями отдельных генов или их совокупности (генотипа), сколько с различиями в последовательности их активации или «выключения». В связи с этим процессы дифференцировки клеток у двух организмов со сходным генотипом могут протекать различно.

Изменение признаков возможно и у взрослой особи. Одни изменения оказываются полезными для особи, увеличивая ее приспособительные возможности к окружающей среде. Например, увеличение числа эритроцитов в крови при длительном пребывании в горах позволяет легче переносить недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе. Другие изменения вредны, например нарушение способности организма усваивать сахар может стать причиной заболевания. Человека давно привлекает возможность сохранить в потомстве некоторые полезные, с его точки зрения, изменения. Однако судьба возникших изменений неоднозначна. Одни удается сохранить в потомстве, другие исчезают вместе с гибелью особи.

В зависимости от этого различают наследственную и ненаследственную изменчивость.

В основе наследственной, или генотипической, Изменчивости лежит изменение генетического материала на любом уровне его организации. В зависимости от характера изменений различают мутационную (см. Мутагенез) и рекомбинационную (комбинативную) изменчивость.

Мутационная Изменчивость заключается в изменении признака, возникшего в результате наследуемой мутации. Комбинативная Изменчивость обусловлена возникновением новых сочетаний генов в процессе образования половых клеток и последующего оплодотворения. Объединение в результате оплодотворения генетического материала материнской и отцовской половых клеток приводит к образованию нового генотипа,обладающего своей специфичностью, не схожей со специфичностью совокупности генов каждого родителя. Генотип особи — это строго координированная взаимосвязанная система, в которой проявление (или выражение) одного гена зависит от проявления других генов. Новое сочетание генов, возникшее в результате комбинативной изменчивости, может изменить характер проявления гена и даже его стабильные признаки.

Ненаследственная (фенотипическая) Изменчивость не связана с изменением генетического материала. Она является ответной реакцией организма на конкретные изменения окружающей среды. Изучение влияния новых условий на человека показало, что такие признаки, как тип обмена веществ, предрасположенность к некоторым заболеваниям, группа крови, узоры кожи на пальцах и другие, определяются генотипом и их выражение мало зависит от факторов окружающей среды. Другие признаки, такие как уровень интеллекта, вес, рост и т. п., обладают широким диапазоном изменений, и их проявление в значительной степени определяется окружающей средой. Те внешние различия, которые обусловлены средой, получили название модификаций. Модификации не связаны с изменением генетических структур особи, а являются лишь частной реакцией генотипа на конкретные изменения окружающей среды (температуры, содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, характера питания, воспитания, обучения и т. д.). Однако пределы этих изменений признака в ответ на воздействие окружающей среды определяются генотипом. Конкретные изменения не наследуются, они формируются в процессе жизнедеятельности особи. Наследуется генотип с его специфическим нормой реакции на изменение среды. Таким образом, совокупность признаков особи (ее фенотип) является результатом реализации генетической информации в конкретных условиях окружающей среды. Формируется фенотип в процессе индивидуального развития, начиная с момента оплодотворения. Физическое, психическое и умственное здоровье человека — это результат взаимодействия унаследованных человеком особенностей с факторами окружающей среды, воздействующими на него на протяжении всей жизни. Ни наследственность, ни окружающая человека среда не являются неизменными. Этот важный принцип лежит в основе современного понимания процессов Изменчивости и наследственности. В мире нельзя найти двух людей, за исключением однояйцовых близнецов (развившихся из одной оплодотворенной яйцеклетки), обладающих одинаковым набором генов. Нельзя также найти двух людей, проживших жизнь в одинаковых условиях. Наследственность и среда не противопоставляются друг другу: они едины и немыслимы одна без другой.

Если роль фенотипической Изменчивости в эволюции ограничена, то генотипическая Изменчивость, независимо от ее типа (комбинативная она или мутационная), поставляет тот материал, из которого путем естественного отбора возникают наиболее приспособленные к данным условиям существования особи. Наследственность закрепляет лучшие признаки в ряде поколений, обеспечивая тем самым непрерывную эволюцию организмов. Т. о., Изменчивость, наследственность и естественный отбор обусловливают разнообразие живых форм на Земле. Из этого разнообразия животных и растительных форм человек целенаправленно отбирает те, которые отвечают его требованиям. Однако человек не ограничивается изменениями в организмах животных и растений, являющихся результатом естественной изменчивости. Уже сейчас человечество располагает возможностями и средствами для искусственного изменения генетического аппарата (мутагенеза); накоплено достаточно знаний и практического опыта для целенаправленной комбинации желаемых признаков, позволяющих постоянно совершенствовать существующие и получать новые породы животных и виды растений.

Изучение генетических закономерностей мутагенеза позволило человечеству подойти к решению проблемы наследственных болезней. Эти болезни возникают прежде всего в результате спонтанных мутаций. Знание причин возникновения наследственных болезней, совершенствование средств их предупреждения расширяют возможности борьбы с этими заболеваниями человека. В настоящее время созданы предпосылки направленного изменения генотипа организма на молекулярном уровне (см. Инженерия генетическая).



© 2007-2012 Медицинский словарь Rambler's Top100