Normy reakce

V ekologii a genetice popisuje norma reakce vzorec fenotypového projevu jednoho genotypu v různých prostředích. Jedním z využití norem reakce je popis toho, jak různé druhy – zejména příbuzné druhy – reagují na různá prostředí. Různé genotypy v rámci jednoho druhu však také často vykazují různé normy reakce vzhledem k určitému fenotypovému znaku a proměnné prostředí. Pro každý genotyp, fenotypový znak a proměnnou prostředí může existovat jiná norma reakce; jinými slovy, vzájemné vztahy mezi genetickými faktory a faktory prostředí při určování znaků mohou být nesmírně složité.

Různé vrcholy Gaussových rozdělení

Přibližně lineární normy s opačnými sklony

Vědecky analyzovat normy reakce v přírodních populacích může být velmi obtížné už proto, že přírodní populace pohlavně se rozmnožujících organismů obvykle nemají čistě oddělené nebo povrchně identifikovatelné genetické rozdíly. Lidmi vypěstovaná semena jsou však často upravena tak, aby obsahovala specifické geny, a v některých případech se zásoby semen skládají z klonů. Odlišné linie osiva proto představují ideální příklady diferencovaných norem reakce. Zemědělské společnosti ve skutečnosti uvádějí na trh osivo určené k použití v konkrétních prostředích právě na základě těchto skutečností.

Předpokládejme, že linie osiva A obsahuje alelu A a linie osiva B stejného druhu plodiny obsahuje alelu B pro stejný gen. S těmito kontrolovanými genetickými skupinami bychom mohli pěstovat každou odrůdu (genotyp) v různých prostředích. Toto rozpětí může být buď přirozené, nebo řízené variace prostředí. Například jednotlivé rostliny mohou během svého růstového cyklu dostávat buď více, nebo méně vody, nebo se může v určitém rozsahu lišit průměrná teplota, které jsou rostliny vystaveny.

Zjednodušeně by se dalo říci, že linie osiva A je vhodná pro „vysoké vodní podmínky“, zatímco linie osiva B je vhodná pro „nízké vodní podmínky“. Úplná složitost normy reakce je však pro každý genotyp funkcí vztahující faktor prostředí k fenotypovému znaku. Kontrolou nebo měřením skutečných prostředí, v nichž se monoklonální semena pěstují, lze konkrétně pozorovat normy reakce. Běžná jsou například normální rozdělení. Samozřejmě nemusí jít o zvonovitá rozdělení.

Nepochopení interakcí mezi genetikou a životním prostředím

Populární nevědecké nebo laické vědecké publikum často nechápe nebo jednoduše nerozpozná existenci norem reakce. Rozšířenou představou je, že každý genotyp dává určitý rozsah možných fenotypových projevů. V populárním pojetí dává něco, co je „více genetické“, užší rozsah, zatímco něco, co je „méně genetické (více environmentální)“, dává širší rozsah fenotypových možností. Tento omezený pojmový rámec převládá zejména v diskusích o lidských vlastnostech, jako je IQ, sexuální orientace, altruismus nebo schizofrenie (viz Příroda versus výchova).

Populární pojetí interakce genotyp/fenotyp

Problémem této běžné zjednodušené představy není to, že nepředstavuje možnou normu reakce. Spíše se tím, že redukuje obraz ze dvou rozměrů na jeden, zaměřuje pouze na diskrétní, nepřekrývající se fenotypové projevy a skrývá běžnější vzorec lokálních minim a maxim fenotypových projevů s překrývajícími se rozsahy fenotypových projevů mezi genotypy.