Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

Adaptáció, fitness és szelekció

Adaptáció, fitness és szelekció

Az élő szervezetek fiziológiai plaszticitása lehetővé teszi, hogy életfolyamataik a környezet hatására bizonyos korlátok között módosuljanak: lelassuljanak, felgyorsuljanak, esetleg átmenetileg abba is maradjanak. Hasonló mértékben segíti alkalmazkodásukat a morfológiai és a viselkedésbeli plaszticitásuk is. A plaszticitás mértéke egyedenként és populációnként is örökletesen meghatározott, de a környezeti hatásokra kialakult eltérések (ún. modifikációk) nem öröklődnek. A hatótényezők ingadozásait jól tűrők az euriök fajok (pl. a nem szélsőséges élőhelyek fajai), a feltételeknek csak kismértékű ingadozásait tűrő fajok pedig a sztenök fajok (a szélsőséges élőhelyek - pl. szikes területek, szennyvizek - fajai) .

Tengerparti szikes sziksófűvel (Salicornia europaea, Chenopodiaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)
Tengerparti szikes sziksófűvel (Salicornia europaea, Chenopodiaceae) (Turcsányi Gábor felvétele)

Az evolúcióban a modifikációkkal szemben sokkal nagyobb jelentőségűek az öröklődő adaptív megváltozások. Adaptáció az élőlények azon tulajdonsága, hogy környezetükhöz - a törzsfejlődés során bekövetkezett, múltbeli történések eredményeképpen - más élőlényeknél jobban alkalmazkodtak. A jelenleg legsikeresebb fajok tehát az elmúlt generációk adaptálódásának az eredményei. Jelenlegi sikerük alapja az, hogy mostani környezetük hasonlít ahhoz a korábbihoz, amelyben őseik kialakultak. A fajok adott környezetbe való beilleszkedésének eredményesssége adaptív és inadaptív bélyegeiktől függ. Alkalmazkodásuk foka leginkább túlélésük, szaporaságuk, illetve szaporodóképes utódok létrehozására való képességük mértékében fejeződik ki. Az adaptáció populációs jelenség, ami annyit jelent, hogy az egyedek adaptív tulajdonságai csak egy populáció közreműködésével juthatnak érvényre. Az adaptív és az inadaptív bélyegek kialakulásában kiemelkedő szerepük van a mutációknak[1820]. Ezek megváltoztatják a populáció génösszetételét,[1821] és a környezet szelekciós hatására az adaptívabb típusok szaporodnak el. Így kialakul az adaptív populáció. A tartósan ható speciális fényviszonyokhoz pl. a növények fotoszintetikus pigmentrendszere[1822] alkalmazkodik. Ez a kromatikus adaptáció .

Járommoszat (Micrasterias cf. rotata, Chlorophyta, Zygnematophyceae) (Schmidt Antal felvétele)
Járommoszat (Micrasterias cf. rotata, Chlorophyta, Zygnematophyceae) (Schmidt Antal felvétele)

Aphanizomenon issatschenkoi (Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Padisák Judit felvétele)
Aphanizomenon issatschenkoi (Cyanobacteria, Cyanophyceae) (Padisák Judit felvétele)

Tökéletes alkalmazkodás nem létezik a természetben. Adaptívnak csupán azt az abszolút értelemben meglehetősen korlátozott alkalmazkodottságú populációt tekinthetjük, amely a jövő populációk kialakításához más populációknál nagyobb mértékben képes hozzájárulni. A fitness egy adott genotípus[1823] viszonylagos versenyképességét fejezi ki. Értékét úgy kapjuk meg, hogy a genotípus által létrehozott felnőtt utódok számát a vele versengő genotípus felnőtt utódainak számához viszonyítjuk.

A szelekció olyan természetes vagy ember által mesterségesen előidézett biológiai folyamat, amely bizonyos genotípusok[1824] életbenmaradását vagy szaporodását gátolja, illetve megakadályozza, míg mások szaporodása elé nem gördít akadályokat, esetleg csak kisebb mértékben gátolja, vagy éppenséggel elősegíti. Hatására bizonyos genotípusok viszonylagos gyakorisága növekszik, míg másoké csökken a populációkban az egymást követő nemzedékek során. A szelekció csak olyan populációk összetételét képes megváltoztatni, amelyekben genotípusos változatosság (genotípusos variancia) van. A szelekció a legkülönbözőbb szinteken - pl. allélok,[1825] sejtek, szervezetek, populációk - kifejtheti hatását.



[1820] A mutáció az örökítő anyagban bekövetkező olyan ugrásszerű megváltozás, amely nem génkicserélődéssel (ún. rekombinálódással, lásd a sejtosztódás című fejezetet!) jött létre.

[1821] Génnek többnyire a DNS egy fehérjét kódoló, vagy pedig egy tulajdonság fenotípusos megjelenését meghatározó darabját tekintjük. A gének együtt alkotják az egyed genetikai információit tartalmazó genomot. Az újabb felfedezések (áthelyeződő, valamint egymást átfedő gének, információleadásban közre nem működő ismétlődő szekvenciák megismerése) tükrében a gén és a genom pontos körülhatárolhatóságát sokan vitatják.

[1822] A fotoszintetikus pigmentek a fotoszintézisben közreműködő színanyagok. Közéjük tartoznak pl. a bakterioklorofillok, a klorofillok, a karotinoidok (karotinok, xantofillok) és a fikobilinfestékek (pl. fikoeritrin, fikocián).

[1823] A genotípusba a szervezet kromoszómákhoz kötődő génjeiben, nukleinsavak formájában tárolt genetikai információk tartoznak, amelyek az extrakromoszómás génekkel és a környezettel kölcsönhatásban meghatározzák a szervezet tulajdonságait (fenotípusát).

[1824] A genotípusba a szervezet kromoszómákhoz kötődő génjeiben, nukleinsavak formájában tárolt genetikai információk tartoznak, amelyek az extrakromoszómás génekkel és a környezettel kölcsönhatásban meghatározzák a szervezet tulajdonságait (fenotípusát).

[1825] Alléloknak a kromoszóma adott pontján (locus) elhelyezkedő gén különböző formáit nevezzük. Egy gén különböző alléljai fordulhatnak elő más-más egyedekben, de ugyanazon sejtmag homológ kromoszómáin (lásd a sejtosztódás című fejezetet!) is. Új allélok mutációval keletkeznek.