Hiểu về kênh đào: Sự tương tác giữa di truyền và môi trường

Canalization là một quá trình trong đó sự phát triển của sinh vật bị ảnh hưởng bởi cả yếu tố di truyền và môi trường, dẫn đến sự hình thành các cấu trúc hoặc kiểu mẫu cụ thể không chỉ được xác định bởi kiểu gen. Khái niệm này được đưa ra bởi C.H. Waddington vào những năm 1940 và còn được gọi là "di truyền biểu sinh".

Nói cách khác, kênh đào đề cập đến ý tưởng rằng sự phát triển của một sinh vật không chỉ được xác định bởi gen của nó mà còn bởi các yếu tố môi trường như dinh dưỡng, nhiệt độ và các yếu tố khác. ảnh hưởng bên ngoài. Những yếu tố môi trường này có thể gây ra những thay đổi trong cách biểu hiện gen, dẫn đến sự khác biệt về kiểu hình cuối cùng của sinh vật, ngay cả khi cấu trúc di truyền cơ bản là giống nhau.

Ví dụ, hãy xem xét một cây được trồng trong hai môi trường khác nhau, một môi trường có nhiều ánh sáng mặt trời và nước, còn lại có ít ánh sáng mặt trời và nước. Mặc dù các cây có thể có cùng cấu trúc di truyền, cây trồng trong môi trường thuận lợi có thể sẽ phát triển thành cây khỏe mạnh, phát triển mạnh, trong khi cây trồng trong môi trường không thuận lợi có thể phát triển thành cây còi cọc hoặc bị căng thẳng. Sự khác biệt về kiểu hình này là do tác động của các yếu tố môi trường lên sự biểu hiện của gen, chứ không phải do bất kỳ sự khác biệt nào trong mã di truyền cơ bản.

Canalization có thể được coi là một cách để cân bằng tính linh hoạt và ổn định của quá trình phát triển. Nó cho phép có một mức độ linh hoạt nhất định để đáp ứng với các tín hiệu môi trường, đồng thời duy trì một chương trình phát triển ổn định để đảm bảo hình thành đúng đắn các cấu trúc và mô hình quan trọng.