Tunnus bioloogias: definitsioon, fenotüüp, pärilikkus ja näited

Bioloogias on tunnuseks või iseloomuks elusolendi tunnusjoon — üks või mitu vaadeldavat või mõõdetavat omadust, mis iseloomustavad organismi. Tunnus kuulub organismi fenotüübi hulka ja võib olla anatoomiline, füsioloogiline või käitumuslik. Mõned tunnused on selgelt nähtavad (näiteks värvus, pikkus või struktuur), teised nõuavad mõõtmist või laboratoorset analüüsi (näiteks vererõhk, ensüümi aktiivsus, DNA-laiendused).

Igal elusolendil, alates tillukestest organismidest nagu bakterid, kuni taimede, loomade ja inimesteni, on omadused, mis muudavad ta eriliseks. Näiteks elevandil on kihvad, suur mass, suured kõrvad ja teatud hambaehitus (ja nii edasi). Need tunnused on tüüpilised Aafrika ja India elevantidele ja aitavad seletada nende elustiili ja kohastumist.

Bioloogid kirjeldavad ja nimetavad tunnuseid. Elusolendi kehaehitust ja elundkondade paigutust nimetatakse tema anatoomiaks, keha talitlust tema struktuuriks või funktsiooniks ning tüüpilisi tegevusviise tema käitumiseks. Kõik need on tunnused: kuidas organism on üles ehitatud, kuidas tema keha töötab ja kuidas ta tegutseb.

Tunnuste tüübid

• Morfoloogilised (anatoomilised): välised-kujulised tunnused, nt kaelkirjakute pikk kael, looma või taime üldine kuju ja suurus.
• Füsioloogilised: organismi talitlused, nt temperatuuriregulatsioon, lindude võime muneda ja paljuneda, ainevahetuse kiirus, hormoonide tasakaal.
• Käitumuslikud: käitumismustrid, nt huntide karjahoidmine ja jahikäitumine või kasside üksikloomne eluviis. Käitumuslikud tunnused võivad olla ka õpitud ja keskkonnast tingitud.
• Biokeemilised ja molekulaarsed: ensüümide aktiivsus, vererühmid, geeniekspressioon ja DNA-mutatsioonid.

Fenotüüp ja genotüüp

Tunnus, mida me näeme või mõõdame, kuulub organismi fenotüübi. Fenotüüp kujuneb genotüübi (organismi geenide kogum) ja keskkonna vastastikusel mõjul. Geneetiline alus tähendab, et tunnused võivad olla pärilikud ja neid saab edastada ühest põlvkonnast teise geenide kaudu. Selle nähtuse uurimisel mängis olulist osa Mendeli töö hernetaimedega, mis aitas avaldada reeglipärasusi dominantsete ja retsessiivsete alleelide pärandumises.

Pärilikkus, alleelid ja pärandumise mustrid

Tunnuste geneetiline kontroll võib olla lihtne või keeruline:

• Monogeensed tunnused — ühe geeni mõju, tihti diskreetsed (nt mõned haigused või veresüsteemi tunnused).
• Polügeensed tunnused — mitu geeni mõjutavad tunnust (nt inimese pikkus, nahavärv), mis tavaliselt näitavad pidevat ja mitmesugust jaotust.
• Dominantsus ja retsessiivsus — ühe alleeli mõju võib kattuda või varjutada teise alleeli mõju, nagu Mendel kirjeldas.
• Keskkonnamõju (fenotüüpne plastilisus) — sama genotüübiga organismid võivad keskkonnatingimustes (toit, temperatuur, stress) erinevalt väljenduda.
• Polümorfism — sama liigi populatsioonis esinevad kaks või enam selgelt erinevat tunnust (nt erinevad värvivariandid), mida hoiab sagedasti tasakaal geneetilise mitmekesisuse tõttu.

Mõõtmine, analüüs ja tähendus

Tunnuste uurimine hõlmab kirjeldamist, mõõtmist ja statistilist analüüsi. Geneetika meetodid — ristamiskatsed, populatsioonigeneetika, DNA-analüüs ja genoomika — aitavad tuvastada genotüübi–fenotüübi seoseid. Mõned olulised rakendused:

• taksonoomias ja liigitamises kasutatakse ühistunnuseid liigi- või perekonnataseme määramiseks;
• põllumajanduses ja aretuses valitakse soovitud tunnusi (saagikus, haiguskindlus, marjade suurus) ja jälgitakse nende pärandumist;
• meditsiinis aitavad tunnused (näiteks biomarkerid või pärilikud mutatsioonid) diagnoosida haigusi ja valida ravistrateegiaid;
• konservatsioonibioloogias jälgitakse fenotüüpilist mitmekesisust ja kohastumist, et hinnata populatsioonide tervist.

Näited

• Kaelkirjakute anatoomiline omadus on pikk kael — see on kõigil kaelkirjakutel ning on kohastumine kõrgemate lehtede söömiseks.
• Lindude füsioloogiline funktsioon on munemine — see omadus on kõigil lindudel ja on osa nende paljunemisstrateegiast.
• Huntide käitumise juurde kuulub karjas elamine ja ühiselt huntimine; kasside käitumise juurde kuulub enamasti üksi või väikestes pered esinev jahipidamine. Need käitumuslikud mustrid on samuti tunnused.
• Inimestel on tunnusteks näiteks silmade värv, vererühm, juuksevärv, kõrgus, mõningad monogeensed haigused või polügeensed tunnused nagu intelligentsuse mõõtmisel kasutatavad omadused — kõiki neid mõjutavad nii geenid kui ka keskkond.

Kokkuvõte

Tunnus on üksikasjalik omadus, mis aitab kirjeldada ja mõista organismi ülesehitust, talitlust ja käitumist. Tunnused võivad olla pärilikud ja geneetiliselt määratud või keskkonnamõjude ja geneetika koosmõjul kujunevad. Nende uurimine on bioloogias keskne, kuna tunnused annavad informatsiooni evolutsioonist, kohastumisest, liigitamisest ning praktilist väärtust aretuses ja meditsiinis.

Küsimused ja vastused

K: Mis on bioloogias iseloomustus või tunnus?

K: Millised on mõned näited tunnuste kohta?

K: Kas tunnused on pärilikud?

K: Mida uuris Mendel seoses tunnuste pärilikkusega?

K: Kuidas viitavad bioloogid kogu organismi tunnuste rühmale?

K: Kas kõik liigi liikmed jagavad põhilisi tunnuseid?

K: Kas teatavaid käitumisviise võib pidada organismi põhiomaduste osaks?

Otsing