النمط الظاهري: التعريف ، الأنواع ، الأمثلة

الأنماط الظاهرية هي جميع الخصائص التي يمكن ملاحظتها للكائن الحي.

على سبيل المثال ، الحجم ولون الشعر وسلوك التزاوج ونمط الحركة كلها سمات لنمط ظاهري معين. يمكن أن تتغير الأنماط الظاهرية نتيجة لـ العوامل البيئية، أو يمكن أن تتغير سماتها مع تطور الكائن الحي أو تكيفه.

يمكن أن يتغير النمط الظاهري لمجموعات الكائنات الحية معًا إذا تغيرت إمداداتها الغذائية أو نوع الطعام أو نوع المفترس.

بينما تلعب التأثيرات البيئية دورًا ويمكن أن تؤثر على النمط الظاهري ، فإن السمات التي يمكن ملاحظتها في الكائن الحي تعتمد على تلك السمات الحمض النووي أو الكود الجيني. تنجم السمات عن وجود جين واحد أو عدة جينات في الحمض النووي. إذا تم التعبير عن الجينات ، بمعنى نسخها واستخدامها لتخليق البروتينات ، تظهر الخصائص المقابلة في الكائن الحي.

التفاعل بين النمط الظاهري والنمط الجيني يمكن أن تكون معقدة للغاية.

النمط الجيني هو أصل سمات النمط الظاهري ، لكن السمات تؤثر على مظهر الكائن الحي وسلوكه الذي يمكن ملاحظته.

نتيجة لذلك ، يحدد النمط الظاهري إلى حد كبير مدى نجاح الكائن الحي في البقاء والتزاوج. يسمح نجاح الكائن الحي بأن يكون له العديد من الأحفاد ، لكنه يمرر نمطه الجيني ، وليس نمطه الظاهري.

يمكن أن ينتج عن تفاعل النمط الظاهري / النمط الجيني كائنات حية تتكيف بشكل أفضل مع بيئتها.

طقم من الجينات في الحمض النووي للكائن الحي أساس النمط الظاهري للكائن الحي ، ولكن هناك العديد من التأثيرات الأخرى في العمل. الجميع الخلايا في الكائن الحي لها نفس الحمض النووي ، لكن العديد من الخلايا مختلفة.

تعتمد الاختلافات على أجزاء الحمض النووي التي تستخدمها الخلية في عملية تسمى التعبير الجيني. يمكن أن يتأثر التعبير الجيني بالعوامل البيئية ، ويمكن للتأثيرات من البيئة أن تؤثر بشكل أكبر على النمط الظاهري بطرق أخرى.

الأشياء الرئيسية التي يمكن أن تؤثر على النمط الظاهري هي:

• الطراز العرقى: النمط الظاهري محدود بالنمط الجيني. لا يمكن أن يظهر الكائن الحي صفة مميزة إذا لم يكن هناك جين له.
• علم التخلق: علم التخلق يؤثر على التعبير الجيني. إذا كان الجين موجودًا ولكن لم يتم التعبير عنه ، فلن يتمكن الكائن الحي من عرض الخاصية المقابلة.
• بيئة: يمكن أن تؤثر البيئة على السمات مباشرة عن طريق تغيير سلوك أو مظهر الكائن الحي بينما الجين المقابل لم يتغير. يمكن أن تؤثر العوامل البيئية أيضًا على التعبير الجيني.

في حين أن وجود الجين في الشفرة الوراثية للحمض النووي يجعل من الممكن أن يتضمن النمط الظاهري الصفة المقابلة ، يمكن أن تختلف السمة نفسها بشكل كبير. الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا تتلقى مجموعة واحدة من الجينات من كل والد. سيحتوي تركيبهم الجيني على مجموعتين مختلفتين قليلاً من الجينات ، ويمكن أن يكون الجين في كل مجموعة هو المسيطر أو المتنحي.

نظرًا لأن الجينين الخاصين بسمة ما يختلفان دائمًا اختلافًا طفيفًا ، فإن وجود جينين مهيمنين أو جين سائد ومتنحي يعني أن السمة المحتملة للكائن الحي هي تلك التي ينتجها الاختلاف السائد من الجين.

يعرض كائن حي به نسختان من الجينات المتنحية السمة التي ينتجها متغير الجينات المتنحية. ينتج عن المتغيرين الجينيين إنتاج بروتينات مختلفة قليلاً ويمكن أن تؤدي إلى اختلاف الأنماط الظاهرية.

على سبيل المثال ، لدى البشر العديد من الجينات التي تؤثر على لون العين. المتغيرات الجينية التي تؤدي إلى لون العين الداكنة هي السائدة ، والمتغيرات الجينية ذات لون العين الفاتح متنحية. الشخص الذي لديه مجموعتان من جينات لون العين الداكنة المهيمنة أو مع مجموعة واحدة سائدة من اللون الداكن ومجموعة متنحية واحدة من لون العين الفاتح ستكون عيونهم داكنة.

الأشخاص الذين لديهم مجموعتان من الجينات ذات لون العين الفاتح سيكون لديهم عيون فاتحة اللون. ينتج عن نفس الجين مع متغيرين مختلفين نمطين ظاهريين.

يحدد التركيب الوراثي للكائن الصفات المحتملة للنمط الظاهري ، ولكن يجب أن تكون الجينات المقابلة نشطة حتى تظهر السمة. علم التخلق يدرس التعبير الجيني في الخلايا ، والعديد من الجينات غير نشطة.

تحدد العوامل المختلفة مثل العناصر الغذائية المتاحة وعمر الكائن الحي والإشارات التي ترسلها الخلايا الأخرى ما إذا كانت الخلية تعبر عن جين أم لا.

للتعبير عن جين ، يجب على الخلية أولاً عمل نسخة من الجين من كود الحمض النووي الأصلي في نواة الخلية. يتم نسخ الكود الجيني إلى رسول RNAالتي تخرج من النواة وتجد خلية الريبوسوم لتجميع المقابلة بروتين من التسلسل المشفر.

يعطي البروتين الخلية الخاصية أو الميزة أو القدرة التي تؤدي إلى سمة النمط الظاهري في الكائن الحي. يمكن للخلية منع أو تنظيم هذه العملية لإنتاج بروتين أكثر أو أقل أو معدوم.

تعني عملية التعبير الجيني أن النمط الظاهري مثل لون الشعر يمكن أن يتغير خلال حياة الكائن الحي على الرغم من أن الكود الجيني يظل كما هو. يظل الجين الأصلي الذي تم تعيينه للون شعر معين في مكانه ، ولكن يتم التعبير عن بعض الجينات في المجموعة بقوة أكبر أو أقل حيث تنظم الخلية التعبير عن الجين لأعلى أو لأسفل.

بالنسبة إلى لون الشعر ، قد يؤثر الجين المعني بشكل مباشر على لون الشعر الداكن ، أو قد يتسبب في إنتاج هرمون أو إنزيم يؤثر على لون الشعر.

يمكن أن تؤثر البيئة على مظهر وسلوك الكائنات الحية وتغير نمطها الظاهري. على سبيل المثال ، بعض الحيوانات التي تحمل الفراء مثل القطط السيامية لديها البشرة الحساسة للحرارة. ينمو الجلد الأكثر برودة فروًا داكن اللون بينما ينمو الجلد الأكثر دفئًا فروًا فاتحًا. عندما تتغير درجة حرارة بيئتهم ، قد يتغير لون الفراء والنمط الظاهري أيضًا.

بالإضافة إلى تغيير الأنماط الظاهرية بشكل مباشر ، يمكن أن تؤثر العوامل البيئية على السمات من خلال التأثير على التعبير الجيني. يمكن أن يؤدي توفر العناصر الغذائية والمواد الخام الأخرى المتعلقة بالخلايا إلى زيادة أو منع التعبير عن جينات معينة.

إن عمل نسخ من الجينات وتصنيع البروتينات يستهلك طاقة تستمدها الخلايا من الطعام الذي يهضمه الكائن الحي. إذا لم يكن هناك ما يكفي من العناصر الغذائية ، فقد يتباطأ التعبير الجيني ، وقد تصبح السمات أقل وضوحًا.

في حين النمط الجيني هو المخطط للكائن الحي يعكس النمط الظاهري كيفية ترجمة الترميز إلى واقع. اعتمادًا على العوامل البيئية والتجربة الحياتية للكائن الحي ، قد لا تكون هناك حاجة إلى بعض أجزاء الكود الجيني ، وقد يتم التعبير عن أجزاء أخرى بقوة أكبر أو أقل. يصف النمط الظاهري ما يحدث بالفعل مع الكائن الحي.

على سبيل المثال ، قد يكون لدى الفرد جينات تؤهب الكائن الحي لتطوير نوع معين من المرض. لكي يتطور المرض ، يجب أن تكون هناك عوامل إضافية ناجمة عن التأثيرات البيئية. يجب على الفرد إما الانخراط في سلوك ضار أو أن يتعرض عن غير قصد لعوامل ضارة.

قد يشمل النمط الظاهري لشخص معرض للإصابة بمرض السمنة أو ارتفاع ضغط الدم. قد تشمل العوامل السلوكية تدخين السجائر أو الإفراط في استهلاك الكحول. لإحداث المرض ، قد يضطر الفرد إلى التعرض لمواد كيميائية سامة أو كميات غير ضارة من الإشعاع عادة. في كل حالة ، يكون التصرف الوراثي موجودًا ، ولكن إذا لم يأكل الفرد أو يشرب أو يدخن كثيرًا ، فمن غير المحتمل أن يحدث المرض.

عندما تؤثر الاختلافات في الأنماط الظاهرية الانتقاء الطبيعي، يمكن أن يؤثر النمط الظاهري الناجح على توزيع التركيب الوراثي للكائن الحي.

على سبيل المثال ، إذا كانت الكائنات الحية ذات الجين المتنحي تتكيف بشكل أفضل مع البيئة من تلك التي بها جين مهيمن ، فإن الكائنات الحية ذات الجين المتنحي ستصبح أكثر شيوعًا. سيكون لديهم أحفاد مع اثنين من الجينات المتنحية ، وسوف يتكون السكان بشكل أساسي من طرز وراثية مع اثنين من الجينات المتنحية. بهذه الطريقة ، يمكن أن تستجيب الطرز المظهرية للعوامل البيئية وتؤثر على توزيع النمط الجيني لمجموعة من الكائنات الحية.