המילה "פנוטיפ" היא ממקור יווני ומתורגמת (מילולית) "לגלות", "לגלות". מה המשמעות המעשית של מושג זה?
מהו פנוטיפ? הגדרה
יש להבין פנוטיפ כמכלול של מאפיינים הטבועים באדם בשלב מסוים של התפתחותו. סט זה נוצר על בסיס הגנוטיפ. עבור אורגניזמים דיפלואידים, הביטוי של גנים דומיננטיים הוא אופייני. אם מגדירים בצורה מדויקת יותר מהו פנוטיפ, יש לדבר על מכלול הסימנים הפנימיים והחיצוניים של אורגניזם שנרכשו בתהליך התפתחות הפרט (אונטוגנזה).
מידע כללי
למרות הגדרה די מדויקת של מהו פנוטיפ, למושג שלו יש מספר אי ודאויות. רוב המבנים והמולקולות המקודדות על ידי החומר הגנטי אינם נמצאים במראה החיצוני של האורגניזם. עם זאת, הם חלק מהפנוטיפ. דוגמה לכך תהיה פנוטיפ הדם של בני אדם. בהקשר זה, על פי מספר מחברים, ההגדרה צריכה לכלול גם את אותם מאפיינים שניתן להשיג באמצעות פרוצדורות אבחנתיות, רפואיות או טכניות. יותרהרחבה רדיקלית נוספת עשויה להכיל התנהגות נרכשת, ובמידת הצורך, את השפעת האורגניזם על הסביבה ועל אורגניזמים אחרים. כך, למשל, ניתן לטעות בין החותכות והסכר של בונים לפנוטיפ שלהם.
תכונות עיקריות
לקבוע מהו פנוטיפ, אנו יכולים לדבר על "הסרה" כלשהי של מידע גנטי כלפי גורמים סביבתיים. כקירוב ראשון, יש לקחת בחשבון שני מאפיינים:
- מימד הפנוטיפ. תכונה זו מציינת את מספר הכיוונים "לחוץ", המאפיין את מספר הגורמים הסביבתיים.
- הסימן השני מציין את רמת הרגישות של הפנוטיפ לתנאי הסביבה. תואר זה נקרא טווח.
בשילוב, מאפיינים אלה מצביעים על העושר והמגוון של הפנוטיפ. ככל שמערכת המאפיינים האינדיבידואלית רב-ממדית יותר, כך הסימנים רגישים יותר וככל שהם רחוקים יותר מהגנוטיפ, כך הוא עשיר יותר. אז, למשל, אם נשווה את הפנוטיפ של חיידק, תולעת עגולה, צפרדע, אדם, אז ה"עושר" בשרשרת זו גדל. המשמעות היא שהפנוטיפ האנושי עשיר יותר.
רקע היסטורי
בשנת 1909 הציע וילהלם יוהנסן (מדען דני) בפעם הראשונה - בשילוב עם מושג הגנוטיפ - את הגדרת הפנוטיפ. זה איפשר להבחין בין תורשה לתוצאת מימושה. אפשר לייחס את רעיון ההבדלים גם ליצירתם של מנדל וויסמן. יחד עם זאת, האחרון הבחין סומטי ותאי רבייה באורגניזמים רב-תאיים. ערכת הכרומוזומים שהתקבלה מההורים מצויה בגרעיני התא. כרומוזומים נושאים קומפלקס של גנים האופייניים למין מסוים בכלל ולאורגניזם מסוים בפרט. גנים מכילים מידע על חלבונים שניתן לסנתז, וכן על המנגנונים שלמעשה קובעים ומווסתים את הסינתזה. אז מה קורה? במהלך אונטוגנזה, גנים מופעלים ברצף והחלבונים שהם מקודדים מסונתזים. כתוצאה מכך מתרחשת היווצרות ופיתוח של כל המאפיינים והמאפיינים של האורגניזם המרכיבים את הפנוטיפ שלו. במילים אחרות, "מוצר" מסוים מתקבל מיישום התוכנית הגנטית הכלולה בגנוטיפ.
השפעת תנאים חיצוניים על התפתחות תכונות אינדיבידואליות
יש לציין שהגנוטיפ אינו גורם חד משמעי שקובע את הפנוטיפ. במידה זו או אחרת, היווצרותם של מערך מאפיינים אינדיבידואליים תהיה תלויה גם בסביבת השהייה, כלומר בגורמים חיצוניים. בתנאים שונים, לפנוטיפים יש הבדל חד. אז, למשל, סוג הפרפרים "ארשניה" נותן שני צאצאים בשנה. אותם פרטים שיצאו מגלמים חורפים (אביב) שונים באופן חד מאלה שהופיעו בקיץ. גם הפנוטיפ של הצמח עשוי להיות שונה. למשל, בשטח הפתוח האורנים מתפשטים, וביער הם דקים וגבוהים. בחמאת המים, צורת העלה תלויה איפה הוא נמצא - באוויר או במים.
קשר בין פנוטיפים וגנוטיפים
היכולת לשנות, שמספקת התוכנית הגנטית, נקראת קצב התגובה. ככלל, ככל שהתנאים בהם חי המין מגוונים יותר, כך נורמה זו רחבה יותר. במקרה שהסביבה שונה בצורה חדה מזו שאליה המין מותאם, מתרחשת הפרה בהתפתחות של אורגניזמים, והם מתים. תכונות הפנוטיפ לא תמיד משקפות אללים רצסיביים. אבל במקביל הם נשמרים ויכולים לעבור לצאצאים. מידע זה מאפשר לנו להבין טוב יותר את התהליך האבולוציוני. רק פנוטיפים משתתפים בברירה הטבעית, בעוד הגנוטיפים מועברים לצאצאים ונשארים יותר באוכלוסיה. האינטראקציה אינה מוגבלת לקשר בין אללים רצסיביים ודומיננטיים - גנים רבים מקיימים אינטראקציה זה עם זה.
