Fenotüüpsed muutused

Organismi välimust nimetatakse fenotüübiks. Fenotüüpi kujundavad nii geneetiliselt kui ka keskkond. Looduslik fenotüüpsed muutused Organismi kahjustavad keskkonnamõjud.

Milline on fenotüübiline muutus?

Fenotüüpsed muutused võivad esineda nii üksikus organismis kui ka organismide populatsioonis. Iga üksik organism sünnib algselt teatud fenotüübiga, mille määrab ära tema geneetiline struktuur. Kui arvestada geneetilise meigiga, siis räägitakse siiski genotüübist. Elu jooksul muudavad seda genotüüpi pidevalt keskkonnamõjud, mis põhjustab fenotüüpse välimuse. Samuti muutub see alati. Sel juhul räägime modifikatsioonist.

Kuid elusolendite populatsioonis võivad geneetilised muutused põhjustada ka organismide fenotüübilisi muutusi. Need on epigeneetika ja evolutsiooni protsessid.

Fenotüüp hõlmab kõiki välimisi ilminguid, nagu suurus, juuste värv, nahavärv või silmade värv. Sisemised (füsioloogilised) omadused puudutavad siseorganite tööd, lihaste struktuuri ja teatud haiguste esinemist. Vastupidiselt genotüübile on fenotüübis ka käitumuslikud omadused.

Mõned tunnused on geneetiliselt määratud ja neid ei saa muuta (nt silmade värv). Muud omadused on muutlikumad ja võivad elu jooksul muutuda. See hõlmab näiteks kaalu.

Funktsioon ja ülesanne

Igal üksikul organismil toimub füüsilise arengu ajal mitu fenotüübilist muutust. Inimese arengu ajal toimuvad juba näiteks muutused, mis väljenduvad nende suuruses või seksuaalses küpsuses. Need muudatused on aga geneetiliselt eelprogrammeeritud. Neid põhjustavad muu hulgas sisemised hormonaalsed muutused (nt puberteedieas).

Kuidas need muutused toimuvad ja millised fenotüüpsed muutused toimuvad, sõltuvad omakorda välistest mõjudest. Lisaks muudele teguritele mõjutab kasvu ka toiteväärtus. Mida parem on toitumine, seda pikemaks inimene pääseb. Kehakaal on ka väga varieeruv. Lisaks sõltub käitumine peamiselt vanemate ja kooli hariduslikust mõjust ning sotsiaalsetest teguritest.

Iga tunnus on geneetiliselt loodud, kuid see, kas see eelsoodumus esile kutsutakse, sõltub keskkonnamõjudest. On eelsoodumusi suurema kehakaalu, suuruse, aga ka teatud käitumisomaduste osas. Kuid paljud kehaomadused on ka erinevates miljöödes erinevalt kujundatud. Identsed kaksikud, kellel on sama genotüüp, võivad erinevates keskkondades areneda täiesti erinevalt. Võib esineda ka kõrvalekaldeid välimuses. Hilisem eluviis määrab sageli kehalise võimekuse ja isegi tervise arengu.

See fenoloogiline varieeruvus on sageli väga kasulik. See võimaldab paindlikult reageerida erinevatele keskkonnamõjudele. Näiteks saavad inimesed kogemusi omandada ja oma käitumisse kaasata. Järk-järguline muutus keskkonnastiimulitele reageerimise osas annab talle võimaluse reageerida paindlikult. Ilma selle paindlikkuseta poleks inimühiskond niimoodi arenenud.

See, mil määral fenotüüpi võivad keskkonnamõjud mõjutada, on tuntud ka kui reaktsiooninorm. See individuaalsete omaduste reaktsiooninorm määratakse omakorda geneetiliselt. Nii on ka z. B. kaalu varieeruvus varasemates inimpopulatsioonides oli ülioluline. Näiteks saab näljaperioode ületada, kui esmalt koguda kehavarusid. Piisava toiduga varustatusega ühiskondades on see erinevuste võimalus aga oma vajaduse kaotanud.

Fenotüübiliste muutustega ei muutu organismi genotüüp. Kuid praeguste teadmiste kohaselt mängivad rolli epigeneetilised protsessid. Nende protsesside osana aktiveeritakse eelistatavalt teatud geenid ja teised inaktiveeritakse. Epigeneetika määratleb piirid, mille piires võivad organismi fenotüüpsed muutused liikuda.

Samuti tuleks mainida, et keskkonnamuutuste tõttu organismide populatsioonis eelistatakse mitme põlvkonna jooksul geneetilisi muutusi (mutatsioone), mis on uue keskkonnaga paremini kohanenud. Sel juhul põhinevad fenotüübilised muutused populatsioonis ka reaalsetel geneetilistel muutustel.

Haigused ja tervisehäired

Fenotüüpsed muutused pole alati soovitavad. See on eriti selge kehakaalu näitest. Kehakaal on väga varieeruv kehaomadus. Geneetiliselt on eelsoodumus ülekaaluliseks, kuid normaalse kalorsusega dieedi ja piisava kehalise aktiivsuse korral kaal ei suurene. Kuid on ka inimesi, kes ei saa kaalus juurde, kuna ainevahetus kohaneb energiavarustusega.

Nagu teada, põhjustab rasvumine terviseriski: teatud haiguste puhkemine sõltub elustiilist ja muudest geneetiliselt määratud eelsoodumustest. Näiteks ei saa iga rasvunud inimene suhkruhaigust.

Lisaks võivad lipiidide ainevahetuse häiretel olla pärilikud tegurid, mis muutuvad efektiivseks ainult teatud elustiili korral. Südame-veresoonkonna haigused sõltuvad ka elustiilist, kehakaalust ja geneetilisest meigist.

Seevastu geneetiliselt eelsoodumusega haiguse väga tervislik eluviis võib selle tekkimist ära hoida. Vastavad keskkonnatingimused mõjutavad sageli ka eluea pikkust ja elukvaliteeti, ehkki teatud geneetiline tähtkuju ei osutu soodsaks.

Isegi ilmselgelt geneetiliste haigustega inimesed saavad hea toe ja ravi korral mõnikord väga hästi areneda. Näiteks geneetilise metaboolse haiguse fenüülketonuuria korral tuleb lapseeas järgida spetsiaalset dieeti, et sümptomeid ei esineks.

Hormoonidega seotud eelsoodumus võib põhjustada ka olulisi füüsilisi muutusi. Näiteks naistel võib neerupealiste suurenenud testosterooni tootmine põhjustada mehelikumat välimust. Seevastu meestel, kellel on kõrgem östrogeeni moodustumise tase, võivad mõnel juhul tekkida naiste sekundaarsed seksuaalsed omadused. See ei ole siiski tervise ega meditsiiniline mure, vaid kujutab endast lihtsalt variatsiooni võimalust.Selle variatsiooni ainsad puudused tulenevad sotsiaalsest tõlgendusest, et see on ebanormaalne.