Das Wort "Phänotyp" ist griechischen Ursprungs und wird (wörtlich) mit "entdecken", "enthüllen" übersetzt. Was ist die praktische Bedeutung dieses Konzepts?
Was ist ein Phänotyp? Definition
Ein Phänotyp sollte als eine Reihe von Merkmalen verstanden werden, die einem Individuum in einem bestimmten Entwicklungsstadium innewohnen. Dieser Satz wird auf der Grundlage des Genotyps gebildet. Für diploide Organismen ist die Manifestation dominanter Gene charakteristisch. Um genauer zu definieren, was ein Phänotyp ist, sollte man von der Gesamtheit der inneren und äußeren Merkmale eines Organismus sprechen, die im Prozess der individuellen Entwicklung (Ontogenese) erworben wurden.
Allgemeine Informationen
Trotz einer ziemlich genauen Definition dessen, was ein Phänotyp ist, weist sein Konzept eine Reihe von Unsicherheiten auf. Die meisten Strukturen und Moleküle, die durch das Erbgut kodiert sind, finden sich nicht in der äußeren Erscheinung des Organismus. Sie sind jedoch Teil des Phänotyps. Ein Beispiel wäre der Blutphänotyp des Menschen. Dabei sollte die Definition nach Ansicht einiger Autoren auch solche Merkmale umfassen, die durch diagnostische, medizinische oder technische Verfahren gewonnen werden können. Mehreine radikale weitere Erweiterung kann erworbenes Verh alten und gegebenenfalls den Einfluss des Organismus auf die Umwelt und andere Organismen beinh alten. So können zum Beispiel die Schneidezähne und das Muttertier von Bibern mit ihrem Phänotyp verwechselt werden.
Hauptmerkmale
Um zu bestimmen, was ein Phänotyp ist, können wir über eine gewisse "Entfernung" genetischer Informationen gegenüber Umweltfaktoren sprechen. Als erste Annäherung sind zwei Merkmale zu betrachten:
- Dimension des Phänotyps. Dieses Merkmal gibt die Anzahl der "nach außen gerichteten" Richtungen an, die die Anzahl der Umweltfaktoren charakterisieren.
- Das zweite Zeichen gibt die Empfindlichkeit des Phänotyps gegenüber Umweltbedingungen an. Dieser Grad wird Bereich genannt.
In Kombination weisen diese Merkmale auf den Reichtum und die Vielf alt des Phänotyps hin. Je mehrdimensionaler die Menge individueller Merkmale ist, desto empfindlicher sind die Zeichen und je weiter sie vom Genotyp entfernt sind, desto reichh altiger ist es. Wenn wir also zum Beispiel den Phänotyp eines Bakteriums, Spulwurms, Froschs, Menschen vergleichen, dann steigt der „Reichtum“in dieser Kette. Das bedeutet, dass der menschliche Phänotyp reichh altiger ist.
Historischer Hintergrund
Im Jahr 1909 schlug Wilhelm Johansen (ein dänischer Wissenschaftler) zum ersten Mal - in Kombination mit dem Konzept des Genotyps - die Definition des Phänotyps vor. Dies ermöglichte es, die Vererbung vom Ergebnis ihrer Umsetzung zu unterscheiden. Die Idee der Unterschiede lässt sich auch auf die Arbeiten von Mendel und Weismann zurückführen. Gleichzeitig unterschied letzteres somatisch undFortpflanzungszellen in vielzelligen Organismen. Der von den Eltern erh altene Chromosomensatz ist in den Zellkernen enth alten. Chromosomen tragen einen Komplex von Genen, die für eine bestimmte Art im Allgemeinen und einen bestimmten Organismus im Besonderen charakteristisch sind. Gene enth alten Informationen über Proteine, die synthetisiert werden können, sowie über die Mechanismen, die die Synthese tatsächlich bestimmen und regulieren. Was passiert dann? Während der Ontogenese werden Gene sequentiell angesch altet und die Proteine, die sie kodieren, synthetisiert. Infolgedessen erfolgt die Bildung und Entwicklung aller Eigenschaften und Merkmale des Organismus, die seinen Phänotyp ausmachen. Mit anderen Worten, ein bestimmtes "Produkt" wird durch die Implementierung des genetischen Programms erh alten, das im Genotyp enth alten ist.
Einfluss äußerer Bedingungen auf die Entwicklung individueller Merkmale
Zu beachten ist, dass der Genotyp kein eindeutiger Faktor ist, der den Phänotyp bestimmt. Bis zu einem gewissen Grad hängt die Bildung einer Reihe individueller Merkmale auch von der Aufenth altsumgebung ab, dh von äußeren Faktoren. Unter verschiedenen Bedingungen unterscheiden sich die Phänotypen stark. So bringt zum Beispiel die Schmetterlingsart "Arashnia" zwei Nachkommen pro Jahr. Die aus überwinterten Puppen (Frühling) geschlüpften Individuen unterscheiden sich stark von denen, die im Sommer erschienen sind. Auch der Phänotyp der Pflanze kann unterschiedlich sein. Zum Beispiel breiten sich die Kiefern im offenen Raum aus und im Wald sind sie schlank und hoch. Beim Wasserhahnenfuß hängt die Form des Blattes davon ab, wo es sich befindet - in der Luft oder im Wasser.
Beziehung zwischen Phänotypen und Genotypen
Die Fähigkeit zur Veränderung, die das genetische Programm bereitstellt, nennt man Reaktionsgeschwindigkeit. Je vielfältiger die Lebensbedingungen der Art sind, desto weiter gefasst ist diese Norm in der Regel. Für den Fall, dass sich die Umgebung stark von der unterscheidet, an die die Art angepasst ist, tritt eine Verletzung in der Entwicklung von Organismen auf und sie sterben. Die Merkmale des Phänotyps spiegeln nicht immer rezessive Allele wider. Aber gleichzeitig bleiben sie erh alten und können an die Nachkommen weitergegeben werden. Diese Informationen ermöglichen es uns, den Evolutionsprozess besser zu verstehen. Nur Phänotypen nehmen an der natürlichen Selektion teil, während Genotypen an die Nachkommen weitergegeben werden und weiter in der Population verbleiben. Die Interaktion ist nicht auf die Beziehung zwischen rezessiven und dominanten Allelen beschränkt – viele Gene interagieren miteinander.
