שינויים פנוטיפיים

המראה של אורגניזם נקרא פנוטיפ. הפנוטיפ מעוצב הן מבחינה גנטית והן על ידי הסביבה. טִבעִי שינויים פנוטיפיים על אורגניזם נגרמים בדרך כלל מהשפעות סביבתיות.

מהו השינוי הפנוטיפי?

שינויים פנוטיפיים יכולים להתרחש הן באורגניזם יחיד והן בתוך אוכלוסייה של אורגניזמים. כל אורגניזם אינדיבידואלי נולד בתחילה עם פנוטיפ מסוים, אשר נקבע על ידי האיפור הגנטי שלו. עם זאת, כאשר לוקחים בחשבון את המייקאפ הגנטי, מדברים על הגנוטיפ. במהלך החיים גנוטיפ זה משתנה ללא הרף על ידי השפעות סביבתיות, וזה מה שגורם למראה הפנוטיפי. זה גם משתנה תמיד. במקרה זה אנו מדברים על שינוי.

עם זאת, בתוך אוכלוסייה של יצורים חיים, שינויים גנטיים יכולים להביא גם לשינויים פנוטיפיים באורגניזמים. אלה תהליכים של אפיגנטיקה והתפתחות.

הפנוטיפ כולל את כל המראה החיצוני כמו גודל, צבע שיער, צבע עור או צבע עיניים. תכונות פנימיות (פיזיולוגיות) נוגעות לתפקוד האיברים הפנימיים, מבנה השרירים והופעת מחלות מסוימות. בניגוד לגנוטיפ, מאפייני ההתנהגות הם גם חלק מהפנוטיפ.

מאפיינים מסוימים נקבעים גנטית ולא ניתן לשנותם (למשל צבע העיניים). מאפיינים אחרים משתנים יותר וכפופים לשינויים במהלך החיים. זה כולל משקל למשל.

פונקציה ומשימה

כל אורגניזם אינדיבידואלי עובר מספר שינויים פנוטיפיים במהלך ההתפתחות הגופנית. לדוגמא, שינויים שכבר מתרחשים במהלך ההתפתחות האנושית המתבטאים במונחים של גודל או בשלות מינית. עם זאת, שינויים אלה מתוכנתים מראש גנטית. הם נגרמים, בין היתר, כתוצאה משינויים הורמונליים פנימיים (למשל במהלך גיל ההתבגרות).

כיצד שינויים אלה מתרחשים ואילו שינויים פנוטיפיים מתרחשים תלויים בתורם בהשפעות חיצוניות. בנוסף לגורמים אחרים, הצמיחה מושפעת גם ממצב התזונה. ככל שהדיאטה טובה יותר, כך האדם יכול להיות גבוה יותר. משקל הגוף הוא גם משתנה מאוד. בנוסף, ההתנהגות תלויה בעיקר בהשפעתם החינוכית של ההורים ובית הספר וכן בגורמים חברתיים.

כל תכונה נוצרת גנטית, אך אם נטייה זו נקראת תלויה בהשפעות סביבתיות. ישנן נטיות נטיות למשקל גוף גבוה יותר, לגודל, אך גם למאפייני התנהגות מסוימים. עם זאת, מאפייני גוף רבים מעוצבים גם הם באופן שונה במיילים שונים. תאומים זהים שיש להם אותו גנוטיפ יכולים להתפתח בצורה שונה לחלוטין בסביבות שונות. יתכנו גם חריגות במראה. אורח החיים המאוחר קובע לעתים קרובות את הכושר הגופני ואפילו את ההתפתחות הבריאותית.

שונות זו פנוולוגית שימושית לעיתים קרובות מאוד. זה מאפשר תגובה גמישה להשפעות סביבתיות שונות. לדוגמה, אנשים יכולים לצבור ניסיון ולשלב אותו בהתנהגות שלהם. שינוי הדרגתי של הדרך בה הוא מגיב לגירויים סביבתיים נותן לו את האפשרות להגיב בגמישות. ללא גמישות זו, החברה האנושית לא הייתה יכולה להתפתח בדרך זו.

עד כמה יכול להיות שהפנוטיפ יכול להיות מושפע מהשפעות סביבתיות ידוע גם כנורמת התגובה. נורמת התגובה הזו של מאפיינים אישיים נקבעת בתורם גנטית. כך גם ז. ב. ההשתנות של המשקל בקרב אוכלוסיות אנושיות קודמות הייתה חיונית. לדוגמה, ניתן לגשר בין תקופות של רעב על ידי בנייה ראשונה של עתודות גופות. עם זאת, בחברות עם אספקת מזון מספקת, אפשרות זו של שונות איבדה את נחיצותה.

עם השינויים הפנוטיפיים, הגנוטיפ של האורגניזם האינדיבידואלי אינו משתנה. עם זאת, על פי הידע הנוכחי, תהליכים אפיגנטיים ממלאים תפקיד. בתהליכים אלה, גנים מסוימים מופעלים באופן עדיף ואחרים אינם מופעלים. אפיגנטיקה מגדירה את הגבולות שבהם השינויים הפנוטיפיים של אורגניזם יכולים לנוע.

עוד יש להזכיר כי בתוך אוכלוסייה של אורגניזמים עקב שינויים בסביבה, עדיפות שינויים גנטיים (מוטציות) המותאמים טוב יותר לסביבה החדשה על פני כמה דורות. במקרה זה, שינויים פנוטיפיים בתוך האוכלוסייה מבוססים גם על שינויים גנטיים אמיתיים.

מחלות ומחלות

לא תמיד רצוי שינויים פנוטיפיים. זה ברור במיוחד מהדוגמא למשקל גוף. משקל גוף הוא מאפיין גוף משתנה מאוד, מבחינה גנטית יש נטייה לסובלים מעודף משקל, אך עם תזונה רגילה בקלוריות ופעילות גופנית מספקת, המשקל לא יעלה. עם זאת, ישנם גם אנשים שאינם יכולים לעלות במשקל מכיוון שהמטבוליזם מסתגל לאספקת האנרגיה.

כידוע, השמנת יתר מהווה סיכון בריאותי: האם מחלות מסוימות פורצות תלויות באורח החיים ובנטיות נטיות אחרות שנקבעו גנטית. לדוגמא, לא כל אדם הסובל מהשמנת יתר חולה סוכרת.

יתרה מזאת, יתכנו גורמים תורשתיים להפרעות מטבוליזם של שומנים, אך אלה יעילים רק לאורח חיים מסוים. מחלות לב וכלי דם תלויות גם באורח החיים, במשקל הגוף ובאיפור הגנטי.

לעומת זאת, אורח חיים בריא מאוד במקרה של מחלה נטייה גנטית יכול למנוע את הופעתה. התנאים הסביבתיים המקבילים משפיעים לרוב גם על אורך החיים ועל איכות החיים, אם כי קונסטלציה גנטית מסוימת אינה מתבררת כחיובית.

אפילו אנשים עם מחלות גנטיות בעליל, יכולים לפעמים להתפתח טוב מאוד עם תמיכה וטיפול טוב. במקרה של המחלה המטבולית הגנטית fenylketonuria, למשל, יש להקפיד על תזונה מיוחדת רק במהלך הילדות כדי שהתופעות לא יתרחשו.

נטיות נטענות להורמון יכולות גם לגרום לשינויים גופניים משמעותיים. אצל נשים, למשל, ייצור טסטוסטרון מוגבר בבלוטת יותרת הכליה יכול להוביל למראה גברי יותר. לעומת זאת, אצל גברים עם רמה גבוהה יותר של היווצרות אסטרוגן, במקרים מסוימים עשויים להתפתח מאפיינים מיניים משניים. עם זאת, אין מדובר בדאגה בריאותית או רפואית, אלא בסך הכל מייצג אפשרות של שונות: החסרונות היחידים של שונות זו נובעים מהפרשנות החברתית כי הדבר אינו תקין.