Генетический полиморфизм

Полиморфизм (по Сытнику К.М., 1994) - существование в пределах одного вида растений или животных двух (диморфизм) или больше групп особей с резко различающимися признаками. Выделяют сезонный полиморфизм - вариабельность особей последовательных поколений в течение года (например, летние и осенние формы некоторых бабочек, весенние и осенние формы колокольчиков и др. растений).

Половой полиморфизм (например, у пчел - трутни, рабочие пчелы, матки).

Возрастной полиморфизм (например, различные виды спороношения у многих грибов). Полиморфизм имеет большое биологическое значение, поскольку позволяет виду существовать в контрастных условиях среды, а также дает материал для видообразования путем дивергенции признаков различных групп особей, составляющих полиморфный ряд.

Это еще более детальный анализ популяционных структур для выявления изменчивости внутри небольших локальных популяций. Именно такая изменчивость известна как полиморфизм.

Генетический полиморфизм - это "сосуществование в пределах одного и того же местообитания двух или более отчетливого различимых внутривидовых форм, причем в таких соотношениях, что постоянное присутствие редчайшей из этих форм не может быть отнесено только за счет непрерывного мутагенеза и иммиграции" (Ford, 1940).Генетический полиморфизм отражает локализованные соответствия между растениями и локальными особенностями местообитания. Далеко не все изменения отражают соответствие между организмами и средой. Могут наоборот наблюдаться несоответствия (когда одна форма проникает в местообитание другой, или одна форма вытесняет другую, лучше приспособленную к изменившимся условиям, такой полиморфизм называется преходящим. Именно он преобладает поскольку условия все время меняются и ни одна популяция никогда не поспевает за изменившимися условиями.

Опыт с клевером показал (выкапывали, садили в теплицу и снова возвращали, но в разные места), что каждая особь, разновидность распределяется и растет лучше там, где росла раньше, т.е. каждая из них соответствует локальным биотическим условиям существования. Изменчивость хотя бы отчасти обусловлена генетически, и отражает соответствие между организмами и средой. Примером полиморфизма у животных может служить полиморфизм в популяциях улитки. Они занимают самые разные местообитания. Для того, чтобы избежать уничтожения хищниками ( в данном случае дроздами) они меняют цвет раковины и рисунок на ней. Таким образом, любая улитка полиморфна или по цвету, или по рисунку.

Есть фенотипический полиморфизм - если растение, приспосабливаясь к среде (водной) несет на себе листья более, чем одного типа, тем самым расширяя пределы колебания уровня воды, обеспечивая эффект жизнедеятельности.

Унитарные и модулярные организмы: их жизнь и смерть. Жизнь - как экологическое событие. Демографические процессы

Главную задачу экологии М.Бигон определяет как описание, истолкование и понимание закономерностей распространения и динамики численности живых существ. В каком бы аспекте, и какие бы факторы или условия экологии не рассматривали, они будут иметь отношение к экологии лишь постольку, поскольку затрагиваются стороны жизнедеятельности, которая в состоянии повлиять на рождение смерть, или переселение этого организма.

Таким образом, центральным вопросом любого экологического исследования является знание численности особей, их распределение, закономерности демографических процессов (рождаемости, смертности, миграций), определяющих численность, а также механизмы воздействия внешних факторов на эти процессы.

Исходя из сказанного в число основных задач экологии включается изучение законов рождения и гибели особей, и в несколько меньшей степени - их переселения (миграций).

В связи с этим, важнейшим является определение понятия "Особь", "унитарные и модулярные организмы", Особь - индивид, индивидуум - отдельный, неделимый экземпляр элементарной единицы жизни. Особь фактически является частью более общей системы живого. Особь - это конечный дискрет, отдельность живого, способного к самостоятельному существованию.

Унитарные организмы - это такие организмы, строение и размножение которых в значительной степени предопределено генетически. Жизнь унитарного организма начинается с момента оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, далее идет образование зиготы, которая имплантируется в стенку матки и начинается сложный процесс эмбрионального развития по жесткой программе. Идеальный пример унитарного организма - человек. Модулярные организмы - такие организмы, у которых из зиготы развивается некая единица строения (модуль), порождающая затем все новые и новые модули, напоминающие самый первый. Развитие модулярных организмов не предопределено какой бы то ни было жесткой программой и сильно зависит от их взаимодействия с окружающей средой. Модулярными являются большинство растений (деревья, травы).Но и животные есть (губки, гидроиды, кораллы, мшанки). Модулярными организмами являются также многие грибы и простейшие.

Основной конструктивный модуль, определяющий характер роста надземных частей высшего растения - это лист вместе с его пазушной почкой и с прилегающим участком стебля - междоузлием. Почка, прорастая порождает новый лист, каждый из которых снабжен своей пазушной почкой. Рост - это накопление модулей. Все модулярные растения делятся на 2 группы:

1.Тянущиеся вверх и разбрасывают свои модули выше своих соседей;

2.Распространяющиеся горизонтально, т.е. разбрасывают модули по поверхности субстрата. У дерева, в отличие от трав другая система соединений, связывающих отдельные модули воедино и соединяющих их с корневой системой. Эти соединения не сгнивают, а одревеснивают, т.е. отмирают, а под этим "бывшим" соединением (корой) располагается тонкий слой живых тканей. Это живой слой непрерывно порождает новую ткань и окружает ствол дерева все новыми и новыми напластованиями отмершего клеточного материла. Большая часть дерева - это нечто вроде кладбища, где погребены отжившие свои стеблевые ткани.

На обширных пространствах воды и суши преобладают организмы модулярные, такие, например, как морские водоросли, кораллы, лесные деревья и травы.

Подводя итог, можно подчеркнуть следующее - всякая экологическая теория, претендующая на широту охвата разнообразных жизненных форм, должна использовать в качестве основной расчетной единицы не только рождение и смерть, но еще и единицу модулярного роста ( т.е. рождение и смерть отдельного модуля).