Внутрішньовидові відмінності реактивності

При передачі спадкової інформації можливі помилки, які призводять до зміни вихідних властивостей у наступних поколінь. Наявність мутагенних факторів середовища і періодична поява спонтанних мутацій також призводять до виникнення особин, що володіють аномальними в порівнянні з вихідним організмом властивостями. Ці процеси є основною причиною того, що навіть серед нащадків однієї мікробної клітини вдається виділити організми, що відрізняються за своєю реактивністю від материнської клітини. Яскравим прикладом дисперсності біохімічних властивостей бактерій служать відомі факти появи стійких до антибіотиків штамів патогенних мікроорганізмів. Ці штами є нащадками тих поодиноких клітин, які, в силу наявності у них певних аномалій обміну, виявилися здатними вижити і розмножуватися в середовищі з високою концентрацією антибіотиків.

Застосування впливів, смертельних для 90-95% всіх особин, в даний час широко використовується для виділення мутантів, що відрізняються по складу і активності певних ферментів, за наявності деяких пігментів або особливостями субклітинних утворень. Відомі мутанти, утратили певні компоненти системи транспорту вуглеводів через плазматичну мембрану. Описано та досліджено мутантні штами з порушеними системами утилізації глюкози, мутанти з дефектами різних ферментних систем, у тому числі з відсутністю або недостатністю ферментів окисно-відновних реакцій, що забезпечують енергетичні потреби клітини. Природно, що мутанти з дефектами в системі цитохромоксидаз, дегідрогеназ або АТФаз повинні бути особливо чутливі до нестачі кисню.

Аналогічні явища відомі для різних видів комах. У найбільш вивченого представника цього класу - плодової мухи Drosophyla melanogaster - виявлені мутанти, чутливі до різних фармакологічним або фізичних впливів. Показано, що особи одних штамів можуть годинами перебувати в контакті з чистим двоокисом вуглецю, не виявляючи при цьому будь-яких відчутних відхилень у поведінці. У той же час особи інших штамів в атмосфері двоокису вуглецю впадають в стан наркозу і гинуть, а у тих, що вижили спостерігаються порушення координації рухів, частковий або повний параліч деяких ніг. Звідси випливає, що певні раси дрозофіли володіють ознаками біохімічних механізмів, що забезпечують діяльність грудного ганглія, і стійко передаються потомству . Результати наших експериментів також свідчать про те, що і по відношенню до дефіциту кисню в середовищі проживання у дрозофіл можна виділити мутантів, що володіють високою і низькою стійкістю до гіпоксії.

Таким чином, для оцінки фізичних якостей організму недостатньо оцінювати його екстер'єр, як це прийнято в селективному тваринництві. Більш істотну роль грає біохімічний інтер'єр організму - конституційні особливості енергетичного обміну індивіда.

Міжвидові відмінності реактивності

Внутрішньовидові відмінності реактивності обумовлюють виникнення популяційних і, надалі, міжвидових відмінностей реактивності. Тому природно очікувати, що максимальні межі варіабельності відповідей на зовнішні дії можуть спостерігатися у різних видів тварин. Найбільш вдалим прикладом міжвидових відмінностей реактивності є ставлення організмів до настільки сильнодіючого фактору, як правцевий токсин. Введення 1000 смертельних для ссавців доз цього токсину у черепахи не викликає патологічних реакцій. Добре відомі й інші аналогічні приклади. Невеликі концентрації окису вуглецю в повітрі, не відчуваються людиною, виявляються смертельними для канарейки. У той же час людина в 15 разів більш чутлива до атропіну, ніж кролики, але менш чутлива до стрихніну і синільної кислоти. Людина, у порівнянні з іншими хребетними, більш стійка і до ціаніду. Смертельна для собаки доза ціанистого калію не завдає шкоди людині.

Більшість фармакологічних препаратів має суттєві відмінності у дії на тварин різних видів - достатньо порівняти дози наркотичних речовин, що застосовуються для різних лабораторних тварин, або дози адренергічних агентів, що викликають пресорні ефекти у споріднених видів. Встановлено, що не тільки ензимопатичні реакції, обумовлені множинністю форм ферментів і їх атипічність у різних видів. Мабуть, існують також певні структурні особливості будови клітинних мембран і органел у деяких видів тварин.