Өзгергіштіктің негізгі заңдылықтары мен түрлері

Генетика тірі организмдердің тұқым қуалаушылық қасиетін ғана емес, олардың өзгергіштігін де зерттейді. Өзгергіштік деп организмдердің даму онтогенезінде жаңа белгілер мен қасиеттерге ие болу қабілеттігін айтады. Бұл барлық тірі организмге тән қасиет. Өзгергіштіктің екі түрі болады: тұкым қуалайтын және тұқым қуаламайтын (модификациялық).

Модификациялық өзгергіштік

Модификациялық өзгергіштік тұқым қуаламайды. Модификациялық өзгергіш деп гендердің, хромосомалардың, генотиптің өзгеруіне байланыссыз, қоршаған орта факторларының әсерінен белгілі бір гендердің көрінуін, осылай фенотиптің өзгеруін айтады. Сыртқы орта факторларына: температура, ылғал, жарық, қоректік заттар, т.б. жатады. Жануарлар мен өсімдіктердің жеке дамуы барысында морфологиялық, физиологиялық, анатомиялық, биохимиялық және басқа да ерекшеліктерінің өзгеретіні байқалады. Мысалы, француз ботанигі Боннье 120 түрге жататын өсімдіктерді алып, оларға тәжірибе жүргізген. Өсімдіктің әрбір талын алып, оны теңдей етіп, екіге бөлген. Бір жартысын ауа райы жылы, өсіруге қолайлы Париж ботаника бағына отырғызады, ал екінші жартысын таудың басына суық жерге егеді. Төжірибелердің қорытындысы мынадай болады. Парижде отырғызылған жер алмұртының бойы биік болып, таудағысының сабағы қысқарып, жерге жабысып өседі. Ал осы екі географиялық аймақта өскен өсімдіктің тұқымын алып, бірдей үлескіге отырғызғанда, олардың фенотипі (сабағының биіктігі) ата-анасының фенотипінің өзгешелігіне қарамай, бірдей болады. Демек, бұл сыртқы орта факторларының әсерінен өсімдіктің фенотипі өзгергенімен, оның генотипінің өзгермейтінін көрсетеді. Модификациялық өзгергіштіктің бір ерекшелігі осында.

Өздеріңе белгілі картоп өсімдігін алайық. Ол вегетативті жолмен көбейеді. Барлық өсімдіктердің генотипі бірдей. Бір үлескіде бір түйнектен өсіп шыққан картоптың барлығы бірдей бола ма? Көп есімдіктер бір-бірінен бойының биіктігі, түйнектерінің саны, т.б. қасиеттері жағынан әр түрлі болады. Бұл тұкымның себу мерзіміне, қоректік ортаға, тыңайткыштардың түріне, суғару уақытына байланысты.
Организмдерде белгілердің дамуын анықтайтын басты фактор — генотип. Бірақ белгілердің көріну дөрежесі сыртқы орта факторларына байланысты. Бір организмнің түрлі белгілерінің сыртқы орта факторларының әсерінен өзгеру дәрежесі де әр түрлі болады.

Солтүстік облыста тұратын адамдар еліміздің оңтүстігіндегі демалыс орындарына барып тынығып, күнге қыздырынады. Тынығушылардың терісінің түсі қою қоныр, екіншісінікі — қола түсті қоңыр, үшіншісінікі — қызарып қана қояды. Бұл адам генотипінің меланин пигментін қанша мөлшерде синтездеуіне байланысты екеніне және организм белгілерінің қалыптасуына гендер мен сыртқы орта факторларының ортақ әсерінен болатынын көрсетеді.

Мысалы, жемшөпті мол беріп, қораны жылы ұстап, уақтылы суарып, күтіп бақса, ірі қара мал сүтті мол береді. Осымен қатар оның еттілігі де артады, бірақ сүтінің майлылығы өзгермей, бір деңгейде қалады. Орта жағдайының өзгеруіне байланысты модификациялық өзгергіштіктің шегі де түрліше болады. Белгілердің модификациялық өзгергіштік шегін оның реакция мөлшері деп атайды. Бір белгілердің реакция мөлшері кең көлемді болады. Оларға сандық өлшейтін белгілер (бойының биіктігі, дәннің массасы, малдардың еттілігі, сүттілігі, т.б.) жатады. Екінші бір белгілер тар көлемде беріледі. Оларға сапалық белгілер (көздің түсі, адам алақанының, қолының суреті, өсімдіктердің тұқымы мен гүлінің түсі) жатады. Модификациялық өзгергіштік өсіп, дамып келе жаткан организмдегі ферментативті реакцияға орта факторларының әсер етіп, олардын жүру бағытын өзгертуінен туады.

Модификациялық өзгергіштіктің ерекше түріне ұзақ модификациялану жатады. Бұл өзгергіштік сырткы ортаның факторлары өсерінен бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалайды. Мысалы, колорад қоңызының қуыршағына жоғары немесе төмен температурамен әсер еткенде, ересек қоңыздардың денесінің бояуының түсі өзгереді. Бұл белгі бірнеше ұрпақ сақталып, кейіннен бастапқы түсіне қайтадан оралады. Ол температурамен өңделген аналық коңыздан ғана беріледі, аталықтан берілмейді. Ұзақ модификациялану белгілердің цитоплазмалық жолмен тұқым қуалайтынын көрсетеді.

Модификациялық өзгергіштіктің заңдылықтары практикада кеңінен қолданылады. Жылыжайда өсірілген өсімдіктерге қосымша жарық беру арқылы оның өнімділігін арттыруға болады. Ірі қара малдарды күтудің, азықтандырудың мөлшерін сақтау арқылы олардан мол сүт, ет алуға болады. Сонымен генотиптін өзгеруіне байланыссыз, тек сыртқы ортаның әсерінен болатын өзгергіштік модификациялық өзгергіштік деп аталады.