Лекция 02 Влияние факторов внешней среды на развитие животных Способность организмов (животных) формировать определенный фенотип при одних условиях существования и другой - при других, называется фенотипической пластичностью Лекции А. П. Перевозчикова

Существует два типа фенотипической пластичности (соответствуют модификационной изменчивости) Полифения – альтернативное существование нескольких (двух) дискретных фенотипов Норма реакции – индивидуальное, или популяционное варьирование признаков (множество весьма сходных фенотипов)

Экологические факторы фенотипической пластичности

Симбиоз кальмара Euoprimna scolopes со светящимися бактериями (Vibrio fischeri) для формирования светящегося органа кальмара. Симбиоз одновременно вызывает апоптоз реснитчатых клеток кишечного эпителия и замену их на не реснитчатый эпителий и формированием светоносного мешка вокруг такого эпителия

Наличие симбиотических бактерий в циоплазме яйцеклетки обусловливает нормальное развитие кишечника у цикадовых Euscelis incisus. В отсутствии бактерий эмбриогенез цикадки неполный, абдомен не формируется.

Определенный вид субстрата для прикрепления или характер пищи, инициирует метаморфоз у личинок ряда моллюсков

Влияние времени года на жизненный цикл тлей (чередование у них полового и партеногенетического поколений)

Плотность популяции определяет длину крыльев (оседлая и мигрирующая формы) у саранчи и кузнечиков

Летние (верхний ряд) и весенние (нижний ряд) морфы бабочек-капустниц (Pieridae), формирующиеся в зависимости от количества пигмента, благодаря которому поверхностями крыльев поглощается солнечный свет

Две морфы африканской бабочки Bicyclus anynana, в сухое прохладное (вверху) и в жаркое (внизу) времена года. Первая морфа мимикрирует под опавшие сухие листья, вторая (с глазными пятнами) отпугивает хищников, охотящихся на бабочек. В жаркое время 20-гидроксиэкдизон активизирует работу гена distal-less в участках, имагинальных дисков крыльев, которые становятся центрами глазных пятен

Количество пигмента в крыльях бабочки Araschnia зависит от импульсов (содержания) гормона 20-гидроксиэкдизона в куколке. Весной его вырабатывается меньше, а летом больше. В эксперименте, инъецируя гормон в куколку, можно индуцировать различные фенотипы.

Полифения муравьев, определяемый питанием, фотопериодом и полом. Личинки самок питаются «молочком» царицы, что способствует повышенной выработке ювенильного гормона - ЮГ. Оплодотворенный яйца – самки, неоплодотворенные –самцы. При низких значениях ЮГ из оплодотворенный яйц развиваются рабочие особи, при более высоких – солдаты (с зачатками передних крыльев)

Полифения у головастиков жабы Scaphiopus couchii Морфы (растительноядные и хищные) определяются условиями питания и влажности. В отсутствии пищи, в популяции головастиков образуются морфы – каннибалы.

Развитие морф, имеющих оборонительных характер, индуцируется увеличением численности хищников

Индуцированная хищниками полифения ракообразного Дафнии

Иммунный ответ у млекопитающих - формирование в лимфоузлах и селезенке моноспецифических антител можно рассматривать как состояние «жертвы» индуцированное «хищником»

Стероидные гормоны и их миметики, находящиеся во внешней (часто водной) среде, могут вызывать серьёзные нарушения процессов репродукции и морфоаномалии (терратогенез) у беспозвоночных и позвоночных животных