الاختلاف المظهري

ال الاختلاف المظهرى يصف الخصائص المختلفة للأفراد الذين لديهم نفس التركيب الوراثي. تم نشر المبدأ من قبل عالم الأحياء التطوري داروين. تعتمد أمراض مثل فقر الدم المنجلي على التباين الظاهري وكانت مرتبطة في الأصل بميزة تطورية.

ما هو الاختلاف المظهرى؟

يصف النمط الظاهري المظهر الفعلي للكائن الحي بما في ذلك جميع الخصائص الفردية للفرد. بدلاً من الإشارة إلى الخصائص المورفولوجية ، يشير المصطلح إلى الخصائص الفسيولوجية والخصائص السلوكية. لا يعتمد النمط الظاهري على الخصائص الجينية للكائن الحي فحسب ، بل يتم تحديده بشكل أساسي من خلال التأثيرات البيئية.

مع اختلاف النمط الظاهري ، يشير علم الأحياء إلى الخصائص المختلفة بين الأفراد من نفس النوع ، وعلى الرغم من النمط الجيني المشترك ، يتبنى الأفراد أنماطًا ظاهرية مختلفة بسبب التأثيرات البيئية.

يعود مبدأ التباين الظاهري إلى ملاحظات الفرنسي جورج كوفييه وإتيان جيفروي سانت هيلير. تم وصفه لأول مرة في بريطانيا العظمى من قبل إيراسموس داروين وروبرت تشامبرز. أخيرًا جعل تشارلز داروين التباين الظاهري معروفًا بشكل أفضل ، ولكن وفقًا للمعرفة الحالية لا يعتبر أول من وصف هذه الظاهرة. فيما يتعلق بالاختلاف الظاهري ، استخدم التعبير عن الاختلاف وبالتالي وصف أن السمات الفردية للنمط الظاهري تزداد باطراد مع الأجيال وأن الممثلين الفرديين للعرق يتحركون أبعد فأبعد عن السمات العرقية.

الوظيفة والمهمة

تشرح قواعد مندل اختلاف النمط الظاهري بعبارات بسيطة. فحص مندل وراثة الخصائص الفردية في النباتات. على سبيل المثال ، لاحظ لون الزهور والنباتات المتقاطعة ذات اللونين الأحمر والأبيض مع بعضها البعض. كانت الأنماط الظاهرية للأفراد الذين تم تربيتهم إما حمراء أو بيضاء. احتوى التركيب الوراثي للنباتات على المعلومات الخاصة بالزهور الحمراء والبيضاء لجميع النسل. لذلك لم يكن تطبيق اللون متوقعًا من التركيب الجيني وحده.

لا يتم تحديد التباين الظاهري عن طريق الطفرة الجينية ، ولكن يمكن أن يؤدي إلى حدوث طفرة عبر الأجيال. لا يمكن قراءة النمط الظاهري الأخير بوضوح من الجينوم. ولا يمكن استنتاج نمط وراثي محدد بوضوح من النمط الظاهري. العلاقة بين النمط الجيني والنمط الظاهري لا تزال غير واضحة نسبيا.

وفقًا لنظرية التطور التركيبية لداروين ، فإن أصغر التغييرات في النمط الظاهري تصبح تغيرات واضحة في الخصائص في سياق التطور ، والتي يمكن أن تصل إلى تغير الأنواع. يمكن أن تكون التغييرات في النمط الظاهري بسبب الطفرات مصحوبة بميزة اختيار جغرافي وينتج عنها متغيران فرعيان محدودان جغرافياً لنفس النوع يظلان جنبًا إلى جنب. أحد الأمثلة على ذلك هو استدامة اللاكتوز ، والتي سمحت منذ آلاف السنين للأوروبيين الشماليين باستقلاب الحليب الحيواني.

بالإضافة إلى الاختلاف المستمر في النمط الظاهري ، فإن علم الأحياء التطوري التطوري يسرد الاختلافات التلقائية المعقدة والمتقطعة في نفس الجيل. جميع الأنواع لها اختلافات في النمط الظاهري. الاختلافات ليست استثناء ، فهي القاعدة. لا يتم توزيع التباين في بعض الخصائص داخل نفس النوع بالتساوي مكانيًا. على سبيل المثال ، غالبًا ما تظهر المجموعات السكانية المختلفة تنوعًا ، مثل الأفراد ذوي أحجام الجسم المختلفة. تثبت جميع الاختلافات المظهرية لمجموعات الأنواع العمليات التطورية.

يعد الاختلاف الظاهري حجر الزاوية في الانتقاء الطبيعي ، وبالتالي يمنح الأفراد في الأوساط المختلفة مزايا للبقاء على قيد الحياة. الاختلافات بين العين البشرية وألوان الشعر هي أشهر مثال على الاختلاف داخل الجنس البشري ، ففي بعض الأنواع مثل الحمار الوحشي يظهر مبدأ التباين الظاهري ، على سبيل المثال ، في الفروق الشريطية لأنواع الحمار الوحشي. الحمر الوحشية في Burchell لديها حوالي 25 شريطًا ، وحمير جبلية حوالي 40 وحمير Grevy حتى حوالي 80.

الامراض والاعتلالات

هناك أمثلة لا حصر لها من الاختلاف المظهرى داخل الجنس البشري. بعضها مرتبط بالأمراض. فقر الدم المنجلي ، على سبيل المثال ، هو نتيجة للاختلاف المظهرى. ينتج عن هذا المرض تشوه في خلايا الدم الحمراء على شكل منجل ، والذي يرتبط باضطرابات الدورة الدموية. فقر الدم المنجلي ليس مرضًا فحسب ، بل هو أيضًا تباين علاجي. تسير مقاومة الملاريا جنبًا إلى جنب مع تشوه خلايا الدم الحمراء. كانت هذه المقاومة للملاريا تعني مزايا تطورية وبالتالي صمدت أمام الانتقاء الطبيعي. تطورت طفرة من اختلاف النمط الظاهري الذي لا يزال شائعًا في الجنس البشري حتى يومنا هذا.

أفضل مثال معروف لفوائد الاختلافات المظهرية هو تحمل اللاكتوز في البشر. في الأصل ، خارج الطفولة ، كان الجنس البشري غير قادر على استقلاب الحليب ومنتجات الألبان. اختفى عدم تحمل اللاكتوز بمرور الوقت بسبب الاختلاف الظاهري لجميع الأفراد تقريبًا في شمال أوروبا. نظرًا لأن القدرة على استقلاب الحليب ومنتجات الألبان كانت مرتبطة بمزايا تطورية كبيرة للإنسان ، كان للنمط الظاهري تأثير رجعي على التركيب الوراثي من خلال طفرة جينية. منذ ذلك الحين ، أصبح تحمل اللاكتوز هو المعيار لشعوب شمال أوروبا. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، تستمر الأنماط الظاهرية مع عدم تحمل اللاكتوز الأصلي داخل الجنس البشري.

بالإضافة إلى هذه العلاقات ، يلعب تباين النمط الظاهري أيضًا دورًا في الأمراض ، خاصةً بالنسبة للصور السريرية الوراثية. كلما طالت مدة انتشار مرض معين في نوع ما ، زاد احتمال وجود اختلافات نمطية من نفس المرض. بهذه الطريقة ، يمكن أن تسبب نفس الصورة السريرية مجموعة متنوعة من الأعراض بعد عدة أجيال. باستخدام الأنواع الفرعية للمرض ، من الممكن أن نفهم تقريبًا المدة التي استمر فيها المرض في الانتشار في نوع واحد.

يحدث الاختلاف الظاهري أيضًا في الأمراض الوراثية التي لا يمكن أن تحدث إلا عن طريق بعض العوامل الخارجية. السرطان ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون متأصلًا في التركيب الوراثي ، لكنه لا يزال غير موجود في كل نمط ظاهري.