کلمه "فنوتیپ" منشأ یونانی دارد و به معنای واقعی کلمه "کشف"، "آشکار" ترجمه شده است. معنای عملی این مفهوم چیست؟
فنوتیپ چیست؟ تعریف
فنوتیپ باید به عنوان مجموعه ای از خصوصیات ذاتی در یک فرد در مرحله خاصی از رشد درک شود. این مجموعه بر اساس ژنوتیپ تشکیل می شود. برای ارگانیسم های دیپلوئید، تجلی ژن های غالب مشخصه است. برای تعریف دقیق تر فنوتیپ، باید در مورد کلیت علائم درونی و بیرونی یک موجود زنده صحبت کرد که در فرآیند رشد فردی (ontogenesis) به دست آمده است.
اطلاعات عمومی
علی رغم تعریف نسبتاً دقیقی از چیستی فنوتیپ، مفهوم آن دارای تعدادی عدم قطعیت است. بیشتر ساختارها و مولکول‌هایی که توسط ماده ژنتیکی کدگذاری می‌شوند، در ظاهر بیرونی ارگانیسم یافت نمی‌شوند. با این حال، آنها بخشی از فنوتیپ هستند. یک مثال می تواند فنوتیپ خون انسان باشد. در این رابطه، به گفته تعدادی از نویسندگان، این تعریف باید شامل آن دسته از ویژگی هایی باشد که می توان با استفاده از روش های تشخیصی، پزشکی یا فنی به دست آورد. بیشترگسترش رادیکال بیشتر ممکن است شامل رفتار اکتسابی و در صورت لزوم، تأثیر ارگانیسم بر محیط و سایر موجودات باشد. بنابراین، برای مثال، دندان های آسیاب و سد بیورها را می توان با فنوتیپ آنها اشتباه گرفت.
ویژگی های کلیدی
با تعیین اینکه یک فنوتیپ چیست، می توانیم در مورد "حذف" اطلاعات ژنتیکی نسبت به عوامل محیطی صحبت کنیم. به عنوان اولین تقریب، دو ویژگی باید در نظر گرفته شود:
- بعد فنوتیپ. این ویژگی تعداد جهت‌های "بیرونی" را نشان می‌دهد که تعداد عوامل محیطی را مشخص می‌کند.
- علامت دوم میزان حساسیت فنوتیپ را به شرایط محیطی نشان می دهد. این درجه محدوده نامیده می شود.
در ترکیب، این ویژگی ها نشان دهنده غنا و تنوع فنوتیپ است. هر چه مجموعه ویژگی های فردی چند بعدی باشد، علائم حساس تر و هر چه از ژنوتیپ دورتر باشد، غنی تر است. بنابراین، برای مثال، اگر فنوتیپ یک باکتری، کرم گرد، قورباغه، انسان را با هم مقایسه کنیم، "ثروت" در این زنجیره افزایش می یابد. این بدان معنی است که فنوتیپ انسان غنی تر است.
پیشینه تاریخی
در سال 1909، ویلهلم یوهانسن (دانشمند دانمارکی) برای اولین بار - در ترکیب با مفهوم ژنوتیپ - تعریف فنوتیپ را ارائه کرد. این امر باعث شد تا وراثت را از نتیجه اجرای آن متمایز کنیم. ایده تفاوت‌ها را می‌توان به کارهای مندل و وایزمن نیز ردیابی کرد. در همان زمان، دومی متمایز جسمی وسلول های تولید مثل در موجودات چند سلولی مجموعه کروموزوم های دریافتی از والدین در هسته سلول ها وجود دارد. کروموزوم ها دارای مجموعه ای از ژن های مشخصه یک گونه خاص به طور کلی و یک ارگانیسم خاص به طور خاص هستند. ژن ها حاوی اطلاعاتی در مورد پروتئین های قابل سنتز و همچنین مکانیسم هایی هستند که در واقع سنتز را تعیین و تنظیم می کنند. پس چه اتفاقی می افتد؟ در طول انتوژنز، ژن ها به طور متوالی روشن می شوند و پروتئین هایی که آنها کدگذاری می کنند سنتز می شوند. در نتیجه، شکل گیری و توسعه تمام خصوصیات و ویژگی های موجود زنده که فنوتیپ آن را تشکیل می دهند، رخ می دهد. به عبارت دیگر، «محصول» مشخصی از اجرای برنامه ژنتیکی موجود در ژنوتیپ به دست می آید.
تاثیر شرایط بیرونی بر رشد صفات فردی
لازم به ذکر است که ژنوتیپ یک عامل بدون ابهام تعیین کننده فنوتیپ نیست. شکل گیری مجموعه ای از ویژگی های فردی به یک درجه یا دیگری به محیط اقامت، یعنی به عوامل خارجی بستگی دارد. در شرایط مختلف، فنوتیپ ها تفاوت شدیدی دارند. بنابراین، به عنوان مثال، نوع پروانه "آرشنیا" دو فرزند در سال می دهد. آن دسته از افرادی که از شفیره های زمستان گذران شده (بهار) پدید آمده اند، به شدت با آنهایی که در تابستان ظاهر شده اند، تفاوت دارند. فنوتیپ گیاه نیز ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، در فضای باز، کاج ها در حال گسترش هستند، و در جنگل آنها باریک و بلند هستند. در فنجان آب، شکل برگ بستگی به جایی دارد که در هوا یا در آب باشد.
رابطه بین فنوتیپ و ژنوتیپ
توانایی تغییر که توسط برنامه ژنتیکی ارائه می شود، سرعت واکنش نامیده می شود. به عنوان یک قاعده، هرچه شرایطی که گونه در آن زندگی می کند متنوع تر باشد، این هنجار گسترده تر است. در صورتی که محیط به شدت با محیطی که گونه با آن سازگار شده است متفاوت باشد، در رشد ارگانیسم ها نقض می شود و آنها می میرند. صفات فنوتیپ همیشه آلل های مغلوب را منعکس نمی کنند. اما در عین حال آنها حفظ می شوند و می توانند به فرزندان منتقل شوند. این اطلاعات به ما امکان می دهد تا روند تکامل را بهتر درک کنیم. فقط فنوتیپ ها در انتخاب طبیعی شرکت می کنند، در حالی که ژنوتیپ ها به فرزندان منتقل می شوند و بیشتر در جمعیت باقی می مانند. این برهمکنش به رابطه بین آلل های مغلوب و غالب محدود نمی شود - بسیاری از ژن ها با یکدیگر تعامل دارند.
