Співвідношення впливу генотипу та середовища

За фенотипом люди відрізняються один від одного принаймні з двох причин. По-перше, кожна людина має свій, тільки їй притаманний генотип, що приводить до виникнення генетично обумовленої мінливості. По-друге, кожна людина розвивається в особливих умовах середовища, що спричинює середовищну мінливість. Розглянемо, як із генетичної та середовищної мінливості формується загальна мінливість, або фенотип.

Уявімо собі гіпотетичну популяцію людей, у якій ми провели вимірювання якоїсь кількісної ознаки у 1000 осіб. Припустимо, що дана ознака визначається геном, який може існувати в трьох різних формах, тобто має три алеля. Позначимо їх літерами K, L, M. Тоді генотипи популяції будуть мати усі можливі комбінації алелей (табл. 5). Нехай люди з генотипом KK мають найнижчі показники ознаки, а люди з генотипом MM – найвищі. Генотип LL займає проміжне положення. Ефекти домінування відсутні, і гетерозиготи виявляються проміжними між гомозиготами.

Ми знаємо, що на конкретну величину ознаки роблять вплив не тільки гени, але й умови існування, наприклад, якість харчування, сімейний догляд у дитинстві тощо. Кожний генотип буде характеризуватися певним середнім значенням ознаки та розсіянням (дисперсією) її вимірних значень навколо середнього значення. Числове значення дисперсії розраховується за допомогою спеціальних формул варіаційної статистики. Чим вища чутливість певного генотипу до умов середовища, тим більша різноманітність його фенотипів, а отже і дисперсія. Зрозуміло, що це буде середовищна дисперсія.

Табл. 5. Визначення складових частин фенотипної мінливості

Загальна дисперсія ………………. 162,9

Середня середовищна дисперсія … 71,7

Генетична дисперсія …………..….. 91,2

Успадковуваність ………………… 0,56

З таблиці ми бачимо, що дисперсії генотипів значно розрізняються внаслідок їх різної чутливості до умов середовища. Пам’ятаймо, що дисперсія усередині кожного генотипу визначається цілком впливами середовища. Загальна ж мінливість у популяції характеризується величиною загальнопопуляційної дисперсії, яка складається з двох частин. Одна з них – це відмінності між генотипами за їх середніми значеннями ознаки, а друга – відмінності в межах кожного з генотипів, які визначаються тільки середовищем. У нашій популяції генетична складова дисперсії виникає за участю тільки шести генотипів. Звичайно, реальні популяції налічують безліч різноманітних генотипів.

У розглянутій нами гіпотетичній популяції загальна дисперсія виявилася рівною 162,9, а середня середовищна дисперсія – 71,7. Різниця між загальнопопуляційною та середньою середовищною дисперсіями складе генетичну дисперсію популяції – 91,2. Величина генетичної дисперсії означає, що генетична складова обумовлює трохи більше половини всіх індивідуальних відмінностей в популяції.