Fenotypische veranderingen: functie, taak en ziekten

Het uiterlijk van een organisme wordt het fenotype genoemd. In deze context wordt het fenotype zowel genetisch als door de omgeving gevormd. Natuurlijke fenotypische veranderingen in een organisme worden meestal veroorzaakt door milieufactoren.

Wat is fenotypische verandering?

Natuurlijke fenotypische veranderingen in een organisme worden meestal veroorzaakt door milieufactoren​ Fenotypische veranderingen kunnen optreden in een individueel organisme of binnen een populatie van organismen. Elk individueel organisme wordt aanvankelijk geboren met een bepaald fenotype, dat wordt bepaald door zijn genetische samenstelling. Als we echter alleen naar de genetische samenstelling kijken, spreken we van genotype. In de loop van het leven verandert dit genotype voortdurend door omgevingsinvloeden, waardoor het fenotypische uiterlijk ontstaat. Het is ook altijd in een staat van verandering. In dit geval spreken we van modificatie. Binnen een populatie van levende organismen kunnen fenotypische veranderingen van organismen echter ook optreden als gevolg van genetische veranderingen. Dit zijn processen van epigenetica en evolutie. Fenotype omvat alle uiterlijke kenmerken zoals grootte, haar kleur, huid kleur of oogkleur. Interne (fysiologische) kenmerken betreffen het functioneren van de interne organen, de structuur van het spierstelsel en ook het voorkomen van bepaalde ziekten. In tegenstelling tot het genotype behoren met name gedragskenmerken ook tot het fenotype. Sommige kenmerken zijn genetisch bepaald en kunnen niet worden veranderd (bijv. Oogkleur). Andere eigenschappen zijn meer variabel en kunnen in de loop van het leven worden gewijzigd. Deze omvatten bijvoorbeeld het gewicht.

Functie en taak

Elk individueel organisme ondergaat verschillende fenotypische veranderingen tijdens de lichamelijke ontwikkeling. Zo treden er al tijdens de menselijke ontwikkeling veranderingen op die tot uiting komen in hun grootte of geslachtsrijpheid. Deze veranderingen zijn echter genetisch voorgeprogrammeerd. Ze worden onder meer veroorzaakt door interne hormonale veranderingen (bijvoorbeeld tijdens de puberteit). Hoe deze veranderingen plaatsvinden en welke fenotypische veranderingen optreden, hangt echter weer af van externe invloeden. De groei wordt bijvoorbeeld beïnvloed door de voedingsstatus en andere factoren. Hoe beter de voeding, hoe groter het individu kan worden. Het lichaamsgewicht is ook sterk variabel. Daarnaast hangt gedrag vooral af van de educatieve invloed van ouders en school, maar ook van sociale factoren. Elke eigenschap is genetisch voorbestemd, maar of deze aanleg wordt teruggevonden, hangt af van omgevingsinvloeden. Er zijn dus aanleg voor een hoger lichaamsgewicht, voor lengte, maar ook voor bepaalde gedragskenmerken. Veel fysieke eigenschappen ontwikkelen zich echter ook anders in verschillende omgevingen. Een eeneiige tweeling met hetzelfde genotype kan zich bijvoorbeeld totaal anders ontwikkelen in verschillende omgevingen. Er kunnen ook afwijkingen in het uiterlijk zijn. Het latere leven bepaalt vaak het fysieke geschiktheid en zelfs volksgezondheid ontwikkeling. Deze fenologische variabiliteit is vaak erg handig. Het maakt een flexibele reactie op verschillende omgevingsinvloeden mogelijk. Mensen kunnen bijvoorbeeld ervaring opdoen en deze in hun gedrag opnemen. Door geleidelijk de manier waarop hij reageert op prikkels uit de omgeving te veranderen, wordt voor hem de mogelijkheid gevormd om flexibel te reageren. Zonder deze flexibiliteit had de menselijke samenleving zich niet in deze vorm kunnen ontwikkelen. De mate waarin het fenotype kan worden beïnvloed door omgevingsstimuli wordt ook wel de reactienorm genoemd. Deze reactienorm van individuele eigenschappen is op zijn beurt genetisch bepaald. De variabiliteit van het gewicht was bijvoorbeeld van vitaal belang in eerdere menselijke populaties. Zo kunnen perioden van honger worden overbrugd door eerst lichaamsreserves aan te leggen. In samenlevingen met voldoende voedselvoorziening heeft deze mogelijkheid tot variatie echter zijn noodzaak verloren. Bij fenotypische veranderingen verandert het genotype van het individuele organisme niet. Volgens de huidige bevindingen spelen epigenetische processen echter een rol. Als onderdeel van deze processen worden bepaalde genen bij voorkeur geactiveerd en andere geïnactiveerd. Epigenetica bepaalt de grenzen waarbinnen de fenotypische veranderingen van een organisme kunnen optreden. er moet ook worden vermeld dat binnen een populatie van organismen, door veranderingen in de omgeving, genetische veranderingen (mutaties) ook de voorkeur hebben boven meerdere generaties, die beter zijn aangepast aan de nieuwe milieu. In dit geval hebben fenotypische veranderingen binnen de populatie ook echte genetische veranderingen als basis.

Ziekten en aandoeningen

Fenotypische veranderingen zijn niet altijd wenselijk. Dit is vooral duidelijk in het voorbeeld van lichaamsgewicht. Lichaamsgewicht vertegenwoordigt een sterk variabel lichaamskenmerk. Genetisch is er een aanleg voor zwaarlijvigheid, maar met een normale calorie dieet en voldoende fysieke activiteit, zal het gewicht niet toenemen. Er zijn echter ook mensen die niet kunnen aankomen door metabolische aanpassing aan energie-inname. Zoals bekend, te zwaar is een risico voor volksgezondheid​ Of het om het uitbreken van bepaalde ziekten gaat, hangt dan nog af van de leefstijl en andere genetisch bepaalde aanleg. Niet elke zwaarlijvige persoon ontwikkelt zich bijvoorbeeld suikerziekte mellitus. Bovendien kunnen er erfelijke factoren zijn voor lipometabole stoornissen, maar deze treden pas in werking bij een bepaalde levensstijl. Hart- en vaatziekten zijn ook afhankelijk van levensstijl, lichaamsgewicht en genetische aanleg. Daarentegen kan een zeer gezonde levensstijl het ontstaan ​​van een genetisch gepredisponeerde ziekte voorkomen. De juiste omgevingscondities hebben dus vaak invloed op de levensduur en kwaliteit van leven, ook al is een bepaalde genetische constellatie misschien niet gunstig. Zelfs mensen met duidelijk genetische ziekten kan zich soms heel goed ontwikkelen met goede ondersteuning en therapie​ In het geval van de genetisch bepaalde stofwisselingsstoornis fenylketonuriebijvoorbeeld een special dieet hoeft alleen gevolgd te worden tijdens jeugd om te voorkomen dat de symptomen optreden. Hormoongerelateerde predisposities kunnen ook leiden tot significante fysieke veranderingen. Bijvoorbeeld bij vrouwen, toegenomen testosteron productie in de bijnieren kan resulteren in een mannelijker uiterlijk. Omgekeerd kunnen mannen secundaire vrouwelijke geslachtskenmerken ontwikkelen als gevolg van een verhoogde oestrogeenproductie. Dit is echter geen volksgezondheid of medische zorg, maar is slechts een mogelijke variatie. De enige nadelen van deze variatie komen voort uit de sociale interpretatie dat dit abnormaal is.