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Fließende Modifikation - Erklärung

Eineiige Zwillinge können durch Modifikation trotz gleichem Erbgut verschiedener Größe sein.
Eineiige Zwillinge können durch Modifikation trotz gleichem Erbgut verschiedener Größe sein.
Faszinierenderweise können eineiige Zwillinge trotz gleichen Erbguts unterschiedlich groß sein. Sie fragen sich, warum? Die Antwort lautet Modifikation. In diesem Fall liegt eine fließende Form davon vor, die das Leben eines Organismus sichern soll.

Was leben will, verändert sich fließend

Was leben will, muss lernen und sich anpassen. Statik wird niemals überleben, so wusste schon Darwin. Diese Erkenntnis ist Basis der Modifikation.

  • Bei dem Ausdruck handelt es sich um einen Terminus aus der Biologie, der die Veränderung eines Organismus vor dem Hintergrund von Umwelteinflüssen beschreibt.
  • Die davon zu unterscheidende Mutation bezieht sich auf die genotypische, also erbgutbezogene, Veränderung. Bei Modifikation geht es dagegen um Veränderungen des Phänotyps bei gleich bleibendem Genotyp.
  • Vereinfacht ausgedrückt können Organismen bei gleicher genetischer Grundlage verschiedene Gestalt aufweisen. Das Erbgut bleibt von Modifikationen demzufolge unberührt. Veränderungen durch Mutation werden weitervererbt, während Modifikationen im Regelfall nicht erblich sind, da sie den Genotyp unverändert lassen.
  • Von Mutation und Modifikation zu unterscheiden, aber der Modifikation verwandt, ist die Modulation. Davon ist immer dann die Rede, wenn sich ein Phänotyp aufgrund eines Umwelteinflusses verändert, diese Veränderung aber nur für die Wirkungsdauer des Umwelteinflusses stattfindet. Das wäre beispielsweise bei Wachstum durch Hormongabe der Fall.

Wie Leben von Modifikation und Variabilität profitiert

Ein grundlegender Zweck der Modifikation ist die Lebenserhaltung.

  • Jeder Organismus weist bei gleichem Genotyp eine phänotypisch bestimmte Variabilität auf. Löwenzahn zum Beispiel weist im Tal wachsend einen längeren Stängel bei normaler Wurzel auf. Auf Anhöhen und Bergen wachsend verfügt die Pflanze über einen kürzeren Stängel, kleinere Blätter und eine tiefer reichende, kräftigere Wurzel. Das Gewächs passt sich demzufolge an die veränderten Umwelteinflüsse von Wetter bis Bodengestalt und Nahrungsgehalt an.
  • Ein zweites Beispiel ist das Himalaya-Kaninchen dessen Fellfarbe mit der Hauttemperatur entweder Schwarz oder Weiß ausfällt. Diese Anpassung entspricht der Modifikationssonderform einer Modulation, da sie nur für die Dauer des Umwelteinflusses Kälte, beziehungsweise Wärme, anhält.

Die Variabilität, also Fähigkeit zur Modifikation, sichert demzufolge das Überleben eines Individuums. Sie begünstigt ideale Ernteerträge und steigert die Leistung des Einzelnen im Rahmen einer feststehenden Reaktionsnorm.

Reaktionsnorm vor umweltstabilen und umweltlabilen Faktoren

Die Reaktionsnorm entspricht der Bandbreite, in der Modifikation für einen Organismus möglich ist.

  • Diese Bandbreite ist genetisch festgelegt. Sie als Mensch könnten zum Beispiel die genetische Codierung aufweisen "wird abhängig von Ernährungssituation und Population zwischen 1,50 und 2,00 Metern groß". Wie groß Sie innerhalb dieser genetischen Reaktionsnorm wirklich werden, entspricht Ihrer phänotypischen Modifikation.
  • Nicht jedes Merkmal eines Organismus ist aber variabel. Die Abhängigkeit von der Umwelt ist für alle Merkmale verschieden stark. Die basisbildende Unterscheidung ist die zwischen umweltstabilen und umweltlabilen Merkmalen.
  • Die Größe ist gemäß des genannten Beispiels umweltlabil, soll heißen von äußeren Einflüssen abhängig. Ihre Blutgruppe ist dagegen umweltstabil, hängt also nicht von Umwelteinflüssen ab. 

Fließende Modifikation ist der Regelfall

Im Regelfall findet fließende Modifikation statt.

  • Diese fließende oder auch fluktuierende Anpassung verweist auf eine stufenlose Merkmalsabwandlung innerhalb bestimmter Grenzen. Ihre Größe aus dem Beispiel weiter oben wäre eine stufenlose und allmähliche Abwandlung dieser Art.
  • Davon zu unterscheiden ist die umschlagende oder alternative Modifikation, bei der sich Merkmale schlagartig ändern. Das Beispiel Himalaya-Kaninchen ist daher ein Beispiel für die umschlagende Form.
  • Eine dritte Unterart ist die Dauermodifikation. Eine solche liegt vor, wenn die Veränderung bestimmter Körperstellen oder Merkmale auch nach Aufhebung des Umweltauslösers bestehen bleibt. Das ist beispielsweise bei Wimperntierchen der Fall, deren Strukturbesonderheiten über Zellteilung an die nächste Generation weitergegeben werden. Für diese Folgegeneration ist der ursprüngliche Auslöser der Veränderung in der Regel nicht mehr vorhanden.

Überleben ist das natürlichste Ziel jeden Organismus und die Modifikation von umweltlabilen Merkmalen ist ein Beispiel dafür. Die Anpassungsfähigkeit an Umwelteinflüsse ermöglicht dauerhaft sogar erst Leben. Neben der Mutation und der Modulation ist die Modifikation dementsprechend eine der bekanntesten Überlebensstrategien, die schon im genetischen Material angelegt sind. Die Reaktionsnorm in der Erbmasse gibt das Maß vor, in dem sich der Phänotyp an äußere Bedingungen anpassen kann. Beobachten lässt sich diese Modifikation am deutlichsten an Organismen desselben Genotyps. Eineiige Zwillinge zum Beispiel können abhängig von ihren Lebensumständen verschiedener Größe und Statur sein.

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