МОДИФИКАЦИЯЛЫҚ ӨЗГЕРГІШТІК

Организм фенотипінің дамуы оның тұқым қуалау негізі - генотипінің сыртқы орта жағдайларымен өзара әсер етуі арқылы анықталады. Генотипі бірдей, бірақ дамудың әртүрлі жағдайлары кезінде организм белгілерінде (оның фенотипінде) ерекше айырмашылық болуы мүмкін.

Реакция нормасы. Организмнің әртүрлі белгілері сыртқы жағдайлардың әсерімен түрліше дәрежеде өзгереді. Олардың кейбіреулері орта жағдайларының әсеріне өте бейімделгіш және өзгергіш келеді, екіншілері аздап өзгереді, ақырында үшіншілерінде өзгеріс тым аз дәрежеде болады. Мүйізді ірі қараның сүттілігі көбінесе жемдеуге және күтімге байланысты. Жемді сапалы және қажетті мөлшерде таңдап беру арқылы сүттілікті едәуір арттыруға болатыны бұрыннан белгілі. Сүттің майлылығын өзгерту қиынырақ. Сүттің майлылық проценті көбінесе малдың тұқымына тән қасиет, дегенмен азық рационын өзгерте отырып, оны да аздап өзгертуге боладьғ. Анағұрлым тұрақты белгі - малдың түсі. Бұл қандай жағдайларда болса да өзгермейді деуге болады.

Алайда жүннің реңі орта жағдайларына мүлдем тәуелсіз деп ойлауға болмайды. Кейбір сүтқоректілер жүнінің реңіне айналадағы орта температурасы әсер етеді. Мысалы, ақкіс тәрізді кроликтер тұқымының әдеттегі жағдайда құлақтарының ұшы, аяқтары мен құйрығында ғана кара жүні бар, денесінің басым бөлігі ақ жүнді болып келеді. Егер оның арқасындағы жүнді қырқып немесе жұлып тастаса, нольден жоғары температурада ақ жүн қайта өсіп шығады да төмен (0°С-ге жуық) температурада ақ жүннің орнына қара жүн өседі. Осы мысал бойынша жоғары температурада жонында - ақ жүн, төмен тепературада - қара жүн тұқым қуалап шығады дей аламыз.

Организмдердегі гендер мен генотиптің әрекетінің білінуі тұтасынан орта жағдайларына тәуелді болады. Генотиптің өзгеруіне байланыссыз болатын өзгергіштіктің мұндай формасы модификациялық өзгергіштік деп аталады. Мұны Дарвиннің тұқым қуаламайтын өзгергіштік деп атағаны естеріңде болар. Әртүрлі жағдайда алуан түрлі белгілердің модификациялық өзгергіштік шегі жоғарыда айтқанымыздай алуан түрлі болады. Белгінің модификациялық өзгергіштік шегі реакция нормасы деп аталады. Бір белгілердің (мысалы, сүттіліктің) реакция нормасы - өте көлемді, екіншісінікі - (жүннің реңі) анағұрлым тар көлемді болады.

Қаралып өткен фактілердің негізінде тұқымқуалаушылық құбылысының мәнін терең түсіне аламыз. Мұндай белгілер емес, шынында даму жағдайларымен өзара әсер ету нәтижесінде организмнің (оның генотипінің) айқын фенотип бере алу қабілеттілігі тұқым қуалайды немесе, басқаша айтқанда, сыртқы жағдайға организмнің реакция нормасы тұқым қуалайды. Мысалы, мүйізді ірі қараның қандай да бір тұқымының жылына 4000 л сүт беретіндей тұқым қуалау белгісі болмайды. Бұл сүттілік белгісі тек режиммен жақсы жемдеу және күту нәтижесінде білінеді.

Сурет - Лавршие жапырақтарының өзгермелі нұсқа қатары (жапырақ ұзындығы цифр арқылы көрсетілген).

Кең реакция нормасының (көлемді бейімділік) табиғат жағдайларында түрдің сақталуы және өркендеуі үшін маңызы зор. Алайда сыртқы жағдайлардан туған ауытқулар генотипті өзгертпейді, бұлар генотип реакциясының нормасы шегінде болады.

Доминанттық көрсетуді меңгеру. Гибридте доминантты және рецессивті белгілер ең алдымен геннің ерекшелігімен және оның белгілердің дамуына тигізетін әсерімен анықталады. Алайда фенотип әрқашан генотип пен орта жағдайларына тәуелді болғандықтан, гибридтің даму жағдайларын өзгерте отырып, белгілердің доминанттық көрсету сипатына әсер етудің мүмкіндігі бар деп күтуге болады. Доминанттық көрсету мен организмнің жеке даму бағытын меңгеру мүмкіндігі туралы мәселені И. В. Мичурин жеміс-жидек өсімдіктерімен дәлелдеп берді. Ол гибридтердегі белгілердің доминанттық көрсетуіндегі маңызды заңдылығын ашты. Мичурин жеміс ағаштарын гибридтеудегі бірқатар мысалдармен Айналадағы ортада өзінің дамуына анағұрлым қолайлы жағдайлар кездесетін белгілер гибридтерде көбірек доминанттың көрсететінін дәлелдеп берді. Мичурин жеміс ағаштарының батыс европалық және америкалық сорттары (климаты жылы жерлердегі) мен Тамбов облысының жергілікті сорттарын (қатаң континентальды климатты жердегі) будандастырып, алған гибридтерді далаға өсірді. Бұл жағдайда жергілікті сорттарға тән суыққа төзімділік белгілерінің доминанттық көрсетуі пайда болды.

Модификациялык өзгергішгіктің статистикалық заңдылықтары. Егер бір ағаштан үзіліп алынған жапырақтардың ұзындығы мен енін өлшеп салыстырсақ, олардың үлкен-кішілігінде айтарлықтай айырмашылық болатынын көреміз (Бұл өзгергіштік - ағаш бұтақтарындағы жапырақтардың даму жағдайларының әр қилы болуының нәтижесі; олардың генотипі бірдей. Егер біраз жапырақтарды суретте бейнеленгендей етіп белгілердің артуы немесе кемуіне (мысалы, ұзындығына) қарай орналастырса, онда осы белгілердің өзгергіштік қатары алынады, ол жеке нұсқалардан құрала отырып, өзгермелі нұсқа қатары деп аталады. Демек нұсқа дегеніміз белгілер дамуының жеке өрнектелуі.

Егер өзгермелі нұсқа қатарының жеке нұсқалар санын есептесек, олардың кездесу жиілігі бірдей болмайтынын көреміз. Көбінесе өзгермелі нұсқа қатардың орта мүшелері жиі кездеседі, қатардың екі жақ шетіне қарай кездесу жиілігі кеміп отырады. Мұны бидай масағындағы масақшалар санының өзгергіштігі мысалында қарастыралық. Зерттеу үшін генетикалық біркелкі таза сортты материал аламыз. Әртүрлі масақтың масақшаларын санағанымызда, олардың саны 14-тен 20-ға дейін жеткенін анықтаймыз. Таңдамай-ақ қатарынан 100 масақ алып, әртүрлі нұсқалардың кездесу жиілігін анықтаймыз. Мұнда масақшаларының саны орташа (16-18) болып келетін масақтар жиі, ал масақшалар саны не көп, не аз болып келетін масақтар сирек кездесетінін көреміз. Сондай бір есептеудің нәтижесі мынадай болады:

Масақтағы масақшалар саны - 14 15 16 17 18 19 20

Масақтар саны -              2 7 22 32 24 8 5

Жоғары қатарда цифрлар нұсқа қатарының азынан көбіне қарай жазылған. Төменгі қатар - әрбір нұсқалардың кездесу жиілігі. Егер төменгі қатардағы цифрларды қоссақ - 100 болады, бұл - жеке бақылаулар санына сәйкес. Өзгермелі нұсқа қатардағы нұсқалардың орнын төмендегідей графикпен көрсетуге болады. Өзгермелі нұсқалар көлемін және жеке нұсқалардың кездесу жиілігін көрсететін белгі өзгергіштігінің графикалық бейнесі өзгермелі нұсқа қисық сызығы деп атайды.

Өзгермелі нұска қатарындағы нұсқалардың осылай орналасуы қандай себептерге байланысты? Мұның себебі - сыртқы орта меноның организмге тигізетін әсері. Тіршіліктің ең басынан бастап, өлгенше бүкіл даму кезеңдерінде, әр организмге ортаның алуан түрлі факторлары әсер етеді. Жерге себілген бидай тұқымдарынан дәл бірдей жағдайда дамыған екі тұқым таба алмаймыз. Топыраққа тұқымның сіңірілу тереңдігі, топырақтың физикалық қасиеттері, көршілес өсімдіктерімен қарым-қатынас пен бәсекелестік, ылғал, жарық және т. с. с. көптеген факторлар әртүрлі бағытта өзгеріп отырады, осының бәрі фенотиптің дамуына әсер етеді. Белгілердің шалғай (едәуір айқын немесе көзге ілінер-ілінбес) дамуы үшін ортаның осы көптеген факторлары шамамен бір бағытта әсер етулері керек. Көп масақшалы үлкен масақ алу үшін барлық факторлардың жинағы өте қолайлы болуға тиіс. Шынында да, өсімдіктердің көпшілігіне ықпал етуші әсерлер әртүрлі сипатта болады. Оның кейбіреулері белгінің дамуына қолайлы болса, екіншілері оның дамуын тежейді. Мұндай жағдайда олардың фенотипі өзгермелі нұсқа қатарының орташа нұсқаларының аралығында болады. Даму жағдайлары неғұрлым біркелкі болған сайын модификациялық өзгергіштік көмескілеу, өзгермелі нұсқа қатары соғұрлым қысқа болады. Орта жағдайлары алуан түрлі болған сайын, модификациялық өзгергіштік көлемі кеңейе түседі. Өзгермелі нұсқалар көлемі генотипке де тәуелді болады.

Өзгергіш белгіге дұрыс сипаттама беру үшін аздаған особьтарды зерттеумен ғана шектелу жетімсіз, олардың санын көбірек алып зерттеу және өзгермелі нұсқа қисық сызығын сызу қажет. Өзгермелі нұсқа қисық сызығының деректерін пайдалана отырып, белгілердің орташа шамасын анықтайды.

1. Жануарлар мен өсімдіктердің кең және тар көлемді реакция нормасы бар белгілері жөнінде мысал келтіріңдер? 2. Таратпа материалдарды (үрмебұршақ, жамбасбұршақ, тұқымдары қараған жапырақтары, т. б.) пайдаланып және суретті басшылыққа ала отырып, өзгермелі нұсқа қатарын құрыңдар және оның графигін сызыңдар. 3. Құрған өзгермелі нұсқаның катар деректерін белгінің орташа шамасын анықтауға пайдаланыңдар. Ол үшін әр нұсқаға тән белгінің сандық мәні нұсқа санына көбейтіледі. Бұл көбейтінділердің бәрін бір-бірімен қосып, сонан соң оны нұсқалардың жалпы санына бөледі. Мұны мынадай формуламен өрнектеуге болады.

M=S(v.p)/n

Мұнда М - орташа шама, V - нұсқа, р - нұсқадардың кездесу жиілігі, S - қосындының белгісі және п - өзгермелі нұсқа қатардағы нұсқалардың жалпы саны. Осы формула бойынша жоғарыда аталған бидай масақшаларының өзгермелі нұсқа қатарының орташа шамасын есептеп шығарайық. Әрбір нұсқаны өзінің кездесұ жиілігіне көбейтеміз. Сонда: 14X2=28; 15X7=105; 16X22=352; 17X32=544; 18X24=432; 19X8=152; 20X5=100 болады. Осы көбейтінділердің барлығының қосындысы 1713-ке тең. Бұл қосындыны нұсқа қатарларының жалпы санына - 100-ге бөлсек, орташа шамасы 17, 13-ке тең болады.

Әдебиет: Жалпы биология. Алматы, 1991. -Б.126-128.