Вариационная кривая (биология)

В биологии изменчивость можно определить как способность организмов приобретать признаки и свойства, отличные от родительских, характерных для данного вида. Изменчивость — это общее свойство всех живых систем, которое может выражаться в изменении как генотипа (генетической конституции, или совокупности наследуемых генов одного организма), так и фенотипа (совокупности наблюдаемых характеристик организма)^[2].

Соответственно, есть изменчивость наследственная (генотипическая) и ненаследственная (фенотипическая).

Модификационная (фенотипическая) изменчивость подразумевает под собой изменения фенотипа организма, обусловленные влиянием факторов внешней среды^[2].

Этот вид изменчивости не приводит к изменениям генотипа особи:

• все изменения касаются только фенотипа;
• в схожих условиях проявляется у любой особи;
• не передаётся потомству по наследству;
• чаще всего — обратима (при изменении условий признак не сохраняется)^[3].

Пределы модификационной изменчивости определяются нормой реакции его признака, за который, в свою очередь, отвечает генотип. Норма реакции может быть широкой или узкой. Чаще всего фенотипическая изменчивость затрагивает количественные признаки (длину, массу тела и т. д.), реже — качественные (окрас покрова, его характеристики и т. д.).

Пример: молочность коров обладает широкой нормой реакции (количественный признак), окрас шерсти коров— узкой (качественный признак).

Для того, чтобы выразить статистические закономерности ненаследственной изменчивости — фенотипической (модификационной), как раз и применяются вариационный ряд и вариационная кривая^[3].

• Вариационный ряд — ранжированный ряд распределения по величине какого-либо признака (в порядке возрастания или убывания). Этот признак является варьирующим, а его отдельные числовые значения — вариантами^[4].
• Вариационная кривая представляет собой графическое отображение зависимости частоты проявления признака от его интенсивности^[5].

Соответственно, после распределения вариантов в вариационном ряду данные изображают графически в виде вариационной кривой. Для этого на оси абсцисс (оси х) откладывают значения вариант (у) в порядке их увеличения, на оси ординат (оси у)— частоту встречаемости каждой варианты (р). Масштаб может быть произвольным^[6].

Как правило, наиболее распространены средние варианты проявления признака. Причиной этого называют действие факторов окружающей среды на ход онтогенеза^[7]. Это же связано со стабилизирующим отбором, который реализуется в случае, при котором отклонение признака от среднего значения снижает его адаптационные возможности. Такой отбор направлен на сужение нормы реакции признака и фиксации вариационной кривой около среднего значения. К примеру, у растений сохраняется форма и размер цветка, которые отвечают форме и размеру насекомого, которое опыляет растение. У млекопитающих и птиц стабилизирующий отбор поддерживает постоянство температуры тела. Стабилизация какого-либо признака обычно подразумевает формирование достаточно тонких регуляторных механизмов, которые и обеспечивают надёжность соответствующих процессов физиологии и развития^[8].

В глобальном смысле, данные, которые получает исследователь, позволяют изучать и различать соотносительную роль генотипа и окружающей среды в формировании того или иного признака (урожайности и размеров плодов, удойности коров и жирности молока, яйценоскости домашней птицы и др.), характер модификационной изменчивости признаков под влиянием тех или иных факторов внешней среды. Знание закономерностей модификационной изменчивости имеет большое практическое значение, поскольку позволяет предвидеть и заранее распланировать многие показатели^[6].