6.3 Yksilöiden mukautuminen ympäristöolosuhteisiin

Lajin eri yksilöiden rakenteeseen, ulkonäköön ja käyttäytymiseen liittyvät erot johtuvat sekä perityistä geeneistä, mutaatioista että ympäristöstä. Perintötekijät eivät kuitenkaan määrää yksin sitä, millaiseksi yksilö ilmiasultaan eli fenotyypiltään kehittyy. Yksilö voi myös omana elinaikanaan mukautua ympäristöolosuhteisiin. Esimerkiksi rehevässä ja kosteassa maaperässä kasvanut voikukka on suurikokoinen, mutta karussa ja kuivassa maaperässä sama voikukka jää kituliaaksi ja pieneksi. Ympäristötekijät voivat siis muokata perimältään identtisistä yksiöistä ulkonäöltään erilaisia.

Ympäristön vaikutusta ulkoisiin ominaisuuksiin voidaan tutkia tarkastelemalla identtisiä kaksosia tai suvuttomasti lisääntyviä kasveja, joiden perimä on samanlainen. Ympäristötekijöiden merkitystä kasveihin voidaan tutkia esimerkiksi kokeella, jossa voikukan juuri jaetaan kahtia ja laitetaan kumpikin pala kasvamaan toisistaan poikkeavaan kasvuympäristöön. Ihmisillä sitä voidaan tutkia seuraamalla identtisiä kaksosia ja sitä, miten heidän ominaisuutensa vaihtelevat sen mukaan, ovatko kaksoset kasvaneet samassa vai eri perheessä.

Ympäristön aiheuttamaa muuntelua sanotaan muovautumismuunteluksi eli fenotyyppiseksi joustavuudeksi. UV-säteilyn aikaan saama ruskettuminen on esimerkki fenotyyppisestä joustavuudesta. Tällaiset hankitut ominaisuudet eivät periydy jälkeläisiin, mutta niiden avulla yksilöt sietävät paremmin elinympäristönsä muutoksia ja selviävät hengissä.



Hortensian kukan väri riippuu maaperän pH:sta: emäksisessä maassa kukka on punainen, happamassa sininen. Hortensian kukan värin vaihtelu onkin esimerkki ympäristön (happamuus) aiheuttamasta muuntelusta.

Muovautumismuuntelu voi olla myös fysiologista tottumista ympäristöön. Fysiologisessa tottumisessa elimistön toiminta muuttuu vähitellen uudenlaisessa ympäristössä. Tämä mahdollistaa lajien kyvyn asua monenlaisissa ympäristöissä. Usein lajilla on tietty optimaalinen ympäristö, jossa laji viihtyy parhaiten, ja lajin kyky sopeutua erilaisiin ympäristöihin vaikuttaa siihen, millaisissa ympäristöissä laji pystyy elämään.

​Vuoristossa ilmanpaine on pienempi kuin merenpinnan tasolla, mikä vaikeuttaa ihmisen hapensaantia. Vuoristoalueiden asukkaat ovat kuitenkin tottuneet ympäristöönsä fysiologisesti. Jos ihminen siirtyy merenpinnan tasolta vuoristoon, elimistön toiminnassa tapahtuu muutoksia, jotta ihmisten hapensaanti turvautuu. Lyhyellä aikavälillä hengitystiheys nopeutuu ja sydämen syke nopeutuu, jolloin kudokset saavat tehokkaammin happea. Päivien kuluessa punasolujen tuotanto lisääntyy, lihaksiin kasvaa lisää verisuonia, sydämen oikea kammio paksuuntuu ja mitokondrioiden määrä soluissa kasvaa. Mitkään näistä muutoksista eivät ole periytyviä. Kun ihminen palaa takaisin merenpinnan tasolle, elimistön toiminta palautuu normaalitilaan viikkojen kuluessa.


Korkealla vuoristossa asuvien elimistö on sopeutunut vaikeampaan hapensaantiin. Lisäksi vuoristoalueilla vuosisatoja asuneet populaatiot ovat sopeutuneet geneettisesti ohueen ilmanalaan.

Vuoristoalueilla vuosisatoja asuneet populaatiot ovat kuitenkin sopeutuneet myös geneettisesti ohueen ilmanalaan: heillä on muista ihmispopulaatioista eroavia alleeleja monissa geeneissä, jotka vaikuttavat muun muassa energia-aineenvaihduntaan. Nämä sopeumat ovat periytyviä, joten ne voivat siirtyä jälkeläisiin. Ohueen ilmanalaan sopeutumista edistävät alleelit ovat yleistyneet useiden sukupolvien ajan vuoristossa asuvien ihmisten populaatioissa. 

Yhteenveto muuntelusta
  Mistä johtuu? Kuvaus
Muovautumismuuntelu Ympäristön vaikutus Erilaiset ominaisuudet ilmenevät eri ympäristöolosuhteissa (esim. kasvupaikasta johtuvat tekijät).

Fysiologinen tottuminen muuttuneisiin ympäristöolosuhteisiin.
Geneettinen muuntelu Mutaatiot (piste-, kromosomi- ja kromosomistomutaatiot) Muutokset DNA:n ja kromosomien rakenteessa tai määrässä.
Geneettinen muuntelu Rekombinaatio: vastinkromosomien satunnainen päätyminen sukusoluihin Meioosissa sukusoluihin päätyy satunnaisesti vain toinen vastinkromosomi.
Geneettinen muuntelu Rekombinaatio: sukusolujen satunnainen kohtaaminen Hedelmöittymisessä sukusolujen kohtaaminen on satunnaista.
Geneettinen muuntelu Rekombinaatio: tekijäinvaihdunta Meioosissa vastinkromosomit vaihtavat osia keskenään.