Кіріспе

Жануардың әртүрлі формалары бір генотиптен туындайтын полиморфизм түрі Полифендік белгі - бұл әртүрлі қоршаған орта жағдайларының нәтижесінде бір генотиптен бірнеше, дискретті фенотиптер пайда болуы мүмкін белгі. Сондықтан бұл фенотиптік пластикалық ерекшелік. Жануарларда полифенизмнің бірнеше түрі бар, олар қоршаған ортамен анықталатын жыныстық қатынастан бастап бал аралары мен басқа да әлеуметтік жәндіктердің касталарына дейін. Кейбір полифенизмдер маусымдық, мысалы, кейбір көпшілікте жыл бойы әр түрлі үлгілері бар, ал кейбір Арктикалық жануарлар, мысалы, қарлы қоян мен Арктикалық түлкі, қыста ақ. Басқа жануарларда жыртқыш-индуцирленген немесе ресурстық полифенизмдер бар, бұл оларға қоршаған ортадағы өзгерістерді пайдалануға мүмкіндік береді. Кейбір нематодалы құрттар ресурстардың болуына байланысты ересектерге немесе тынығатын дауалық личинкаларға да айналуы мүмкін.

Анықтама

Полифенизм - популяцияда бірнеше фенотиптердің пайда болуы, олардың арасындағы айырмашылықтар генетикалық айырмашылықтардың нәтижесі емес. Мысалы, крокодилдердің жынысы температураға тәуелді, жынысы ұя температурасының өзгеруіне әсер ететін полифенизмге ие. Полифендік формалар бір уақытта бір панмистик (аралас) популяцияда кездескенде оларды генетикалық полиморфизммен салыстыруға болады. Полифенизмде морфтар арасындағы ауысу қоршаған ортаға байланысты, ал генетикалық полиморфизмде морфтың анықталуы генетикалық болып табылады. Бұл екі жағдайдың ортақ жағы бар, бұл бір уақытта бірден көп морф популяцияның бөлігі болып табылады. Бұл бір морфтың басқаны болжауға болатын жағдайлардан, мысалы, бір жыл ішінде, ерекшеленеді. Негізінде соңғысы - жас формалардың ересектерге қарағанда әр түрлі формалары, түстері мен әдеттері болуы мүмкін және болуы мүмкін қалыпты онтогенезия. Полифендік қасиеттердің дискретті табиғаты оларды салмақ пен биіктік сияқты ерекшеліктерден ерекшелейді, олар да қоршаған ортаның жағдайына байланысты, бірақ спектр бойынша үздіксіз өзгереді. Полифенизм болған кезде қоршаған ортаның сигналы ағзаның жеке жолмен дамуына себеп болады, нәтижесінде ерекше морфологиялар пайда болады; осылайша, қоршаған ортаның сигналына жауап беру - бәрі немесе ештеңе. Бұл қоршаған орта жағдайларының табиғаты өте әртүрлі, және температура мен ылғал, феромоналдық сигналдары, кайромоналдық сигналдары (бір түрден шығарылатын, екіншісімен танылатын сигналдар) және тамақтану сигналдары сияқты маусымдық сигналды қамтиды.

Жынысты анықтау

Жынысты анықтайтын полифенизмдер жыныстық көбеюден пайда алу үшін түрлерге мүмкіндік береді, сонымен бірге жыныстық қатынастың теңсіз болуына мүмкіндік береді. Бұл түр үшін пайдалы болуы мүмкін, өйткені ірі әйел мен еркек қатынасы репродуктивті қабілетін арттырады. Алайда, температураға тәуелді жынысты анықтау (крокодилдерде көрініп тұрғандай) түрдің өмір сүру диапазонын шектейді және түрді ауа райының өзгеруімен қауіпті етеді. Жынысты анықтау популяцияға тәуелді және кері айналдырылатын, көк балық сияқты жануарларда кездесетін, сәтсіздікке ұшырау мүмкіндігі аз. Көк бақада белгілі бір аумақта тек бір еркек кездеседі: аумақтағы личинкалар әйелдерге айналады, ал ересектер сол аумаққа кірмейді. Егер еркек өліп қалса, оның орнына оның аймағындағы бір аналық еркек болып шығады. Бұл жұптасу кезеңін бақылауға мүмкіндік береді, бірақ жынысты анықтау сияқты түрдің белгілі бір климатқа таралуын шектейді. Бал араларында жұмысшы бал аралары беретін патшалық желе дамушы личинканың патшайымға айналуына себеп болады. Патшалық желе тек патшайым қартайғанда немесе қайтыс болған кезде ғана жасалады. Бұл жүйе қоршаған ортаның әсеріне аз ұшырайды, бірақ королевалардың қажетсіз өндірісін болдырмайды.

Маусымдық

Полифендік пигментация жыл сайын бірнеше жұптасу кезеңінен өтетін жәндіктер түрлеріне бейімделеді. Пигментацияның әртүрлі үлгілері маусым бойы тиісті маскировка жасайды, сондай-ақ температура өзгерген сайын жылуды ұстап қалуды өзгертеді. Жәндіктер бауырынан шыққаннан кейін өсіп-өнуін тоқтататындықтан, олардың пигменттік үлгісі ересекте өзгермейтін болады: сондықтан ересектер бір жылдан астам өмір сүретін түрлер үшін полифендік пигменттік бейімделудің құны аз болады. Омыртқасыз жануарлар арасында тұқымсыз Pristionchus pacificus бір морфы бар, ол негізінен бактериялармен қоректенеді, ал екінші морфы үлкен тістерді шығарады, бұл оған басқа тұқымсыздарды, соның ішінде бактериялық азық үшін бәсекелестерді тамақтандыруға мүмкіндік береді. Бұл түрде, феромондармен сезінетін басқа нематодалардың аштық пен жиналуының белгілері гормоналды сигналды тудырады, ол ақыр соңында жыртқыш морфтың пайда болуын анықтайтын дамуды ауыстыратын генді іске асырады.

Тығыздыққа тәуелді

Тығыздыққа тәуелді полифенизм түрлерге өсірілген популяция тығыздығына байланысты әртүрлі фенотипті көрсетуге мүмкіндік береді. Лепидоптерлерде африкалық әскер құрттарының личинкалары екі түрдің бірін көрсетеді: қауымдық немесе жалғызбасты фаза. Көптеп жиналған немесе "қойналған" жағдайда личинкалардың денелері қара түсті, денелерінің бойында сары жолақтар болады. Алайда, оқшауланған жағдайда олардың денесі көк түсті, ал арқалары қоңыр түсті болады. Әр түрлі фенотиптер үшінші кезеңнен басталып, соңғы кезеңге дейін сақталады.

Нематодтардағы ұзақ диапауза

Көптеп жиналу және жоғары температура сияқты стресс жағдайында Caenorhabditis elegans сияқты кейбір еркін тіршілік ететін нематодалардың L2 личинкалары қалыпты молдаларды репродуктивті ересекке айналдырудың орнына дамуды dauer личинкасы деп аталатын күйге ауыстыра алады. Бұл dauer личинкалары стресске төзімді, азық жемейтін, ұзақ өмір сүретін саты, бұл жануарларға қатал жағдайларда өмір сүруге мүмкіндік береді. Қолайлы жағдайға оралғаннан кейін жануар L3 сатысынан бастап репродуктивті дамуды қайта бастайды.