Phenotypic plasticity
ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી એ એક અનન્ય વાતાવરણના પ્રતિભાવમાં જીવતંત્રના વર્તન, આકારવિજ્ઞાન અને શરીરવિજ્ઞાનમાં કેટલાક ફેરફારોનો ઉલ્લેખ કરે છે. સજીવો પર્યાવરણીય વિવિધતા સાથે જે રીતે સામનો કરે છે તેના માટે મૂળભૂત, ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટીમાં તમામ પ્રકારના પર્યાવરણીય પ્રેરિત ફેરફારો (દા. ત. મોર્ફોલોજિકલ, ફિઝિયોલોજિકલ, બિહેવિયરલ, ફેનોલોજિકલ) જે વ્યક્તિના સમગ્ર જીવનકાળ દરમિયાન કાયમી હોઈ શકે છે અથવા ન પણ હોઈ શકે. આ શબ્દનો ઉપયોગ મૂળરૂપે મોર્ફોલોજિકલ પાત્રો પર વિકાસલક્ષી અસરોને વર્ણવવા માટે થતો હતો, પરંતુ હવે તેનો ઉપયોગ વધુ વ્યાપક રીતે પર્યાવરણીય પરિવર્તન, જેમ કે અનુકૂલન (અનુકૂલન), તેમજ શિક્ષણ માટે તમામ ફેનોટાઇપિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. ખાસ કેસ જ્યારે પર્યાવરણમાં તફાવતો અલગ ફીનોટાઇપ્સને પ્રેરિત કરે છે ત્યારે તેને પોલિફેનિઝમ કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, સ્થિર સજીવો માટે ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી વધુ મહત્વપૂર્ણ છે (દા. ત. ગતિશીલ સજીવો કરતાં છોડ) (દા. ત. મોટાભાગના પ્રાણીઓ), કારણ કે ગતિશીલ સજીવો ઘણીવાર પ્રતિકૂળ વાતાવરણથી દૂર જઈ શકે છે. તેમ છતાં, ગતિશીલ સજીવોમાં ફીનોટાઇપના ઓછામાં ઓછા કેટલાક પાસાઓમાં ઓછામાં ઓછી અમુક અંશે પ્લાસ્ટિસિટી પણ હોય છે. નોંધપાત્ર ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી ધરાવતો એક ગતિશીલ જીવ એફિડ પરિવારનો એસાયર્થોસિફોન પિસમ છે, જે અલૈંગિક અને જાતીય પ્રજનન વચ્ચે આદાનપ્રદાન કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે, તેમજ જ્યારે છોડ ખૂબ જ વસવાટ કરે છે ત્યારે પેઢીઓ વચ્ચે પાંખો વધે છે. પાણીના ચાંચડ (ડેફ્નિયા મેગ્ના) એ ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી અને ગરમ, શહેરી તળાવના પાણીના ગરમીના તાણનો સામનો કરવા માટે આનુવંશિક રીતે વિકસિત થવાની ક્ષમતા બંને દર્શાવી છે. ઉદાહરણો છોડમાં ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટીમાં વનસ્પતિજન્યથી પ્રજનન વૃદ્ધિના તબક્કામાં સંક્રમણનો સમય, પોષક તત્ત્વોની ઓછી સાંદ્રતા ધરાવતી જમીનમાં મૂળમાં વધુ સંસાધનોની ફાળવણી, પર્યાવરણના આધારે વ્યક્તિ જે બીજ ઉત્પન્ન કરે છે તેનું કદ અને પાંદડાના આકાર, કદ અને જાડાઈમાં ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે. પાંદડા ખાસ કરીને પ્લાસ્ટિકના હોય છે, અને તેમની વૃદ્ધિ પ્રકાશના સ્તર દ્વારા બદલાઈ શકે છે. પ્રકાશમાં ઉગાડવામાં આવતા પાંદડા ગાઢ હોય છે, જે સીધા પ્રકાશમાં પ્રકાશસંશ્લેષણને મહત્તમ કરે છે; અને તેનો વિસ્તાર નાનો હોય છે, જે પાંદડાને વધુ ઝડપથી ઠંડુ કરે છે (પાતળા સીમા સ્તરને કારણે). તેનાથી વિપરીત, છાયામાં ઉગાડવામાં આવતા પાંદડા પાતળા હોય છે, જેમાં મર્યાદિત પ્રકાશને વધુ મેળવવા માટે વધુ સપાટી વિસ્તાર હોય છે. ડેંડિલિઅન સૂર્યપ્રકાશ વિરુદ્ધ છાંયડોવાળા વાતાવરણમાં વધતી વખતે નોંધપાત્ર પ્લાસ્ટિસિટીનું પ્રદર્શન કરવા માટે જાણીતું છે. મૂળમાં હાજર પરિવહન પ્રોટીન પણ પોષક તત્ત્વોની સાંદ્રતા અને જમીનની ખારાશના આધારે બદલાય છે. કેટલાક છોડ, ઉદાહરણ તરીકે મેસેમ્બ્રીએન્થેમમ ક્રિસ્ટલિનમ, જ્યારે તેઓ પાણી-અથવા મીઠું-તણાવગ્રસ્ત બને છે ત્યારે ઓછા પાણીનો ઉપયોગ કરવા માટે તેમના પ્રકાશસંશ્લેષણ માર્ગોને બદલવામાં સક્ષમ હોય છે. ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટીને કારણે, જ્યારે છોડ કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે ત્યારે લાક્ષણિકતાઓને સમજાવવી અને આગાહી કરવી મુશ્કેલ છે સિવાય કે વાતાવરણને માપવા માટે સ્પષ્ટ પર્યાવરણ સૂચકાંક મેળવી શકાય. નિર્ણાયક વૃદ્ધિ સમયગાળાથી આવા સ્પષ્ટ પર્યાવરણ સૂચકાંકોની ઓળખ એ જુવાર અને ચોખાના ફૂલોના સમય સાથે ખૂબ સહસંબંધિત હોવાથી આવી આગાહીઓને સક્ષમ બનાવે છે. કૃષિ ઉદ્યોગને ટેકો આપવા માટે વધારાનું કામ કરવામાં આવી રહ્યું છે, જે બદલાતા વાતાવરણમાં પાકની ફેનોટાઇપિક અભિવ્યક્તિની આગાહીમાં ગંભીર પડકારોનો સામનો કરે છે. વૈશ્વિક ખાદ્ય પુરવઠાને ટેકો આપતા ઘણા પાકો વિવિધ વાતાવરણમાં ઉગાડવામાં આવે છે, તેથી પર્યાવરણની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા પાકના જીનોટાઇપની આગાહી કરવાની સમજ અને ક્ષમતા ભવિષ્યની ખાદ્ય સ્થિરતા માટે જરૂરી રહેશે. ફાયટોહોર્મોન્સ અને પાંદડાની પ્લાસ્ટિસિટી છોડ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તેઓ એક માર્ગ બનાવે છે જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણ અને થર્મોરેગ્યુલેશન થઈ શકે છે. ઉત્ક્રાંતિથી, પાંદડાના આકારમાં પર્યાવરણીય યોગદાનથી અસંખ્ય વિવિધ પ્રકારના પાંદડાઓ બનાવવામાં આવ્યા. પાનનો આકાર આનુવંશિકતા અને પર્યાવરણ બંને દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. પ્રકાશ અને ભેજ જેવા પર્યાવરણીય પરિબળો પાંદડાના આકારવિજ્ઞાનને અસર કરે છે, જે પરમાણુ સ્તરે આ આકાર પરિવર્તનને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે તે પ્રશ્નને જન્મ આપે છે. આનો અર્થ એ છે કે જુદા જુદા પાંદડાઓમાં સમાન જનીન હોઈ શકે છે પરંતુ પર્યાવરણીય પરિબળોના આધારે અલગ સ્વરૂપ રજૂ કરે છે. છોડ સ્થિર હોય છે, તેથી આ ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી પ્લાન્ટને તેના પર્યાવરણમાંથી માહિતી લેવાની અને તેનું સ્થાન બદલ્યા વિના પ્રતિક્રિયા આપવાની મંજૂરી આપે છે. પાંદડાની આકારવિજ્ઞાન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવા માટે, પાંદડાની શરીરરચનાને સમજવી આવશ્યક છે. પાનનો મુખ્ય ભાગ, બ્લેડ અથવા લેમિના, બાહ્ય ત્વચા, મેસોફિલ અને વાહિની પેશીઓનો બનેલો હોય છે. બાહ્ય ત્વચામાં સ્ટોમેટા હોય છે જે વાયુ વિનિમય માટે પરવાનગી આપે છે અને છોડના પરસેવાને નિયંત્રિત કરે છે. મેસોફિલમાં મોટાભાગના ક્લોરોપ્લાસ્ટ હોય છે જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થઈ શકે છે. વિશાળ બ્લેડ/લેમિના વિકસાવવાથી પાંદડાને અથડાતા પ્રકાશની માત્રામાં વધારો થઈ શકે છે, જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણમાં વધારો થાય છે, જો કે વધુ પડતો સૂર્યપ્રકાશ છોડને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. વાઈડ લેમિના પણ પવનને સરળતાથી પકડી શકે છે જે પ્લાન્ટને તણાવનું કારણ બની શકે છે, તેથી છોડની તંદુરસ્તી માટે ખુશ માધ્યમ શોધવું અનિવાર્ય છે. આનુવંશિક નિયમનકારી નેટવર્ક આ ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી બનાવવા માટે જવાબદાર છે અને તેમાં પાંદડાની આકારવિજ્ઞાનને નિયંત્રિત કરતા વિવિધ જનીનો અને પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. ફાયટોહોર્મોન્સ સમગ્ર પ્લાન્ટમાં સંકેત આપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે, અને ફાયટોહોર્મોન્સની સાંદ્રતામાં ફેરફારો વિકાસમાં ફેરફારનું કારણ બની શકે છે. જળચર છોડની પ્રજાતિઓ લુડવિગિયા આર્કુઆટા પર અભ્યાસ એબ્સિસિક એસિડ (એબીએ) ની ભૂમિકા જોવા માટે કરવામાં આવ્યો છે, કારણ કે એલ. આર્કુઆટા ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી દર્શાવવા માટે જાણીતું છે અને તેમાં બે અલગ અલગ પ્રકારના પાંદડા હોય છે, હવાઈ પ્રકાર (પાંદડા કે જે હવાને સ્પર્શ કરે છે) અને ડૂબી ગયેલા પ્રકાર (પાંદડા કે જે પાણીની અંદર હોય છે). એલ. આર્કુઆટાના પાણીની અંદરના અંકુરમાં એબીએ ઉમેરતી વખતે, પ્લાન્ટ પાણીની અંદર હવાઈ પ્રકારના પાંદડા ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ હતો, જે સૂચવે છે કે અંકુરમાં એબીએની સાંદ્રતામાં વધારો, સંભવતઃ હવાના સંપર્ક અથવા પાણીના અભાવને કારણે થાય છે, જે ડૂબી ગયેલા પાંદડાના પ્રકારમાંથી હવાઈ પ્રકારમાં પરિવર્તનને ટ્રિગર કરે છે. આ પાંદડાના ફેનોટાઇપિક પરિવર્તનમાં એબીએની ભૂમિકા અને પર્યાવરણીય પરિવર્તન દ્વારા તણાવને નિયંત્રિત કરવામાં તેનું મહત્વ સૂચવે છે (જેમ કે પાણીની અંદરથી પાણીની ઉપર સુધી અનુકૂલન). એ જ અભ્યાસમાં, અન્ય ફાયટોહોર્મોન, ઇથિલિન, એ. બી. એ. થી વિપરીત ડૂબી ગયેલા પર્ણના ફીનોટાઇપને પ્રેરિત કરે છે, જે હવાઈ પર્ણના ફીનોટાઇપને પ્રેરિત કરે છે. કારણ કે ઇથિલિન એક ગેસ છે, તે જ્યારે પાણીની અંદર હોય ત્યારે છોડની અંદર અંતર્જનિત રહેવાનું વલણ ધરાવે છે-ઇથિલિનની સાંદ્રતામાં આ વૃદ્ધિ હવાઈથી ડૂબી ગયેલા પાંદડાઓમાં પરિવર્તનને પ્રેરિત કરે છે અને એબીએ ઉત્પાદનને અટકાવે છે, જે ડૂબી ગયેલા પ્રકારનાં પાંદડાઓની વૃદ્ધિને વધુ વધારે છે. આ પરિબળો (તાપમાન, પાણીની ઉપલબ્ધતા અને ફાયટોહોર્મોન્સ) છોડના સમગ્ર જીવનકાળ દરમિયાન પાંદડાના આકારવિજ્ઞાનમાં ફેરફારોમાં ફાળો આપે છે અને છોડની તંદુરસ્તી વધારવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રાણીઓ પોષણ અને તાપમાનની વિકાસલક્ષી અસરો દર્શાવવામાં આવી છે. ગ્રે વુલ્ફ (કેનિસ લ્યુપસ) માં વ્યાપક ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી હોય છે. વધુમાં, નર સ્પેકલ્ડ લાકડાના પતંગિયામાં બે મોર્ફ હોય છેઃ એક તેની પાછળની પાંખ પર ત્રણ બિંદુઓ સાથે, અને એક તેની પાછળની પાંખો પર ચાર બિંદુઓ સાથે. ચોથા બિંદુનો વિકાસ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે-વધુ સ્પષ્ટ રીતે, સ્થાન અને વર્ષના સમય પર. ઉભયજીવીઓમાં, પ્રિસ્ટિમેન્ટિસ મ્યુટેબિલિસમાં નોંધપાત્ર ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી હોય છે, તેમજ એગાલિચનીસ કેલિડ્રીઆસ કે જેમના ગર્ભ ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી દર્શાવે છે, જે પોતાને બચાવવા માટે વિક્ષેપના પ્રતિભાવમાં વહેલા ઇંડામાંથી બહાર નીકળે છે. બીજું ઉદાહરણ દક્ષિણી રોકહોપર પેન્ગ્વિન છે. રોકહોપર પેન્ગ્વિન વિવિધ આબોહવા અને સ્થળોએ હાજર છે; એમ્સ્ટર્ડમ ટાપુના ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પાણી, કેર્ગ્યુલેન દ્વીપસમૂહ અને ક્રોઝેટ દ્વીપસમૂહના ઉપ-એન્ટાર્કટિક દરિયાકાંઠાના પાણી. પ્રજાતિઓની લવચિકતાને કારણે તેઓ આબોહવા અને પર્યાવરણના આધારે વિવિધ વ્યૂહરચનાઓ અને ચારાની વર્તણૂકો વ્યક્ત કરવામાં સક્ષમ છે. એક મુખ્ય પરિબળ કે જેણે પ્રજાતિઓના વર્તનને પ્રભાવિત કર્યું છે તે છે જ્યાં ખોરાક સ્થિત છે. તાપમાન માટે પ્લાસ્ટિકની પ્રતિક્રિયાઓ એક્ટોથર્મિક સજીવોમાં આવશ્યક છે, કારણ કે તેમના શરીરવિજ્ઞાનના તમામ પાસાઓ સીધા તેમના થર્મલ વાતાવરણ પર નિર્ભર છે. જેમ કે, થર્મલ અનુકૂલનમાં ફેનોટાઇપિક ગોઠવણોનો સમાવેશ થાય છે જે સામાન્ય રીતે ટેક્સામાં જોવા મળે છે, જેમ કે કોષ પટલની લિપિડ રચનામાં ફેરફારો. તાપમાનમાં ફેરફાર ગ્લિસરોફોસ્ફોલિપિડ્સની ફેટી એસાઇલ સાંકળોની ગતિને અસર કરીને કોષ પટલની પ્રવાહીતાને પ્રભાવિત કરે છે. કારણ કે પટલની પ્રવાહીતા જાળવવી એ કોષના કાર્ય માટે મહત્વપૂર્ણ છે, એક્ટોથર્મ્સ તેમના કોષ પટલની ફોસ્ફોલિપિડ રચનાને એવી રીતે વ્યવસ્થિત કરે છે કે પટલની અંદર વેન ડેર વાલ્સ દળોની તાકાત બદલાઈ જાય છે, જેનાથી તાપમાનમાં પ્રવાહીતા જાળવી રાખવામાં આવે છે. પાચનતંત્રની ડાયેટ ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી કેટલાક પ્રાણીઓને આહાર પોષક રચના, આહારની ગુણવત્તા અને ઊર્જાની જરૂરિયાતોમાં ફેરફારોને પ્રતિસાદ આપવા માટે પરવાનગી આપે છે. આહારની પોષક રચનામાં ફેરફારો (લિપિડ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઈડ્રેટનું પ્રમાણ) વિકાસ દરમિયાન થઈ શકે છે (દા. ત. દૂધ છોડાવવું) અથવા વિવિધ પ્રકારના ખોરાકની વિપુલતામાં મોસમી ફેરફારો સાથે. આ આહારના ફેરફારો નાના આંતરડાના બ્રશ સરહદ પર ચોક્કસ પાચન ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં પ્લાસ્ટિસિટી મેળવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇંડામાંથી બહાર નીકળ્યા પછીના પ્રથમ થોડા દિવસોમાં, માળો બાંધતી ઘરની ચકલીઓ (પાસર ડોમેસ્ટિકસ) પ્રોટીન અને લિપિડથી ભરપૂર જંતુ આહારમાંથી બીજ આધારિત આહારમાં પરિવર્તિત થાય છે, જેમાં મોટે ભાગે કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ હોય છે; આ આહારમાં ફેરફાર એન્ઝાઇમ માલ્ટેઝની પ્રવૃત્તિમાં બે ગણો વધારો સાથે થાય છે, જે કાર્બોહાઈડ્રેટ્સને પચાવે છે. પ્રાણીઓને ઉચ્ચ પ્રોટીન આહારમાં અનુકૂળ કરવાથી એમિનોપેપ્ટિડેઝ-એનની પ્રવૃત્તિમાં વધારો થઈ શકે છે, જે પ્રોટીનને પચાવે છે. નબળી ગુણવત્તાવાળા આહારમાં (જેમાં મોટા પ્રમાણમાં બિન-પચાવી શકાય તેવી સામગ્રી હોય છે) પોષક તત્ત્વોની સાંદ્રતા ઓછી હોય છે, તેથી પ્રાણીઓએ ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા આહારમાંથી જેટલી ઊર્જા કાઢે છે તેટલી જ ઊર્જા મેળવવા માટે નબળી ગુણવત્તાવાળા ખોરાકની કુલ માત્રામાં વધુ પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ. ઘણી પ્રજાતિઓ તેમના ખોરાકના સેવનમાં વધારો કરીને, પાચન અંગોને વિસ્તૃત કરીને અને પાચનતંત્રની ક્ષમતામાં વધારો કરીને નબળી ગુણવત્તાવાળા આહારનો પ્રતિસાદ આપે છે (દા. ત. પ્રેઇરી વોલ્સ, મોંગોલિયન ગેર્બિલ્સ, જાપાનીઝ ક્વેઈલ, લાકડાના બતક, મેલાર્ડ્સ). નબળી ગુણવત્તાવાળા આહારના પરિણામે આંતરડાના લ્યુમેનમાં પોષક તત્ત્વોની સાંદ્રતા ઓછી થાય છે, જે કેટલાક પાચન ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો કરી શકે છે. ઉચ્ચ ઊર્જાની માંગના સમયગાળા દરમિયાન પ્રાણીઓ ઘણીવાર વધુ ખોરાક લે છે (દા. ત. સ્તનપાન અથવા એન્ડોથર્મ્સમાં ઠંડા સંપર્ક), આ પાચન અંગના કદ અને ક્ષમતામાં વધારો દ્વારા સરળ બને છે, જે નબળી ગુણવત્તાવાળા આહાર દ્વારા ઉત્પાદિત ફીનોટાઇપ જેવું જ છે. સ્તનપાન દરમિયાન, સામાન્ય ડિગસ (ઓક્ટોડોન ડિગસ) તેમના યકૃત, નાના આંતરડા, મોટા આંતરડા અને સિકમના જથ્થામાં 15-35% દ્વારા વધારો કરે છે. ખોરાકના સેવનમાં વધારો પાચન ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં ફેરફારનું કારણ નથી કારણ કે આંતરડાના લ્યુમેનમાં પોષક તત્ત્વોની સાંદ્રતા ખોરાકની ગુણવત્તા દ્વારા નક્કી થાય છે અને અપ્રભાવિત રહે છે. અવિરત ખોરાક પણ ખોરાકના સેવનમાં અસ્થાયી વધારાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને આંતરડાના કદમાં નાટ્યાત્મક ફેરફારોને પ્રેરિત કરી શકે છે; બર્મીઝ અજગર (પાયથોન મોલ્યુરસ બિવિટેટસ) ખોરાક આપ્યાના થોડા દિવસો પછી તેના નાના આંતરડાના કદને ત્રણ ગણો કરી શકે છે. AMY2B (આલ્ફા-એમિલેઝ 2B) એ એક જનીન છે જે પ્રોટીનને કોડ કરે છે જે આહાર સ્ટાર્ચ અને ગ્લાયકોજનના પાચનમાં પ્રથમ પગલામાં મદદ કરે છે. શ્વાનોમાં આ જનીનનું વિસ્તરણ પ્રારંભિક શ્વાનોને સ્ટાર્ચથી સમૃદ્ધ આહારનો ઉપયોગ કરવા માટે સક્ષમ બનાવશે કારણ કે તેઓ ખેતીમાંથી મળતો કચરો ખાય છે. માહિતી સૂચવે છે કે વરુઓ અને ડિંગો પાસે જનીનની માત્ર બે નકલો હતી અને સાઇબેરીયન હસ્કી કે જે શિકારી-સંગ્રાહકો સાથે સંકળાયેલ છે તેની માત્ર ત્રણ કે ચાર નકલો હતી, જ્યારે સાલુકી કે જે ફળદ્રુપ ક્રેસન્ટ સાથે સંકળાયેલ છે જ્યાં ખેતીની ઉત્પત્તિ થઈ હતી તેની 29 નકલો હતી. પરિણામો દર્શાવે છે કે સરેરાશ, આધુનિક શ્વાનોમાં જનીનની ઊંચી નકલ સંખ્યા હોય છે, જ્યારે વરુઓ અને ડિંગો નથી. એ. એમ. વાય. 2. બી. પ્રકારોની ઊંચી નકલ સંખ્યા કદાચ પ્રારંભિક સ્થાનિક શ્વાનોમાં સ્થાયી વિવિધતા તરીકે પહેલેથી જ અસ્તિત્વમાં હતી, પરંતુ તાજેતરમાં મોટી કૃષિ આધારિત સંસ્કૃતિઓના વિકાસ સાથે વિસ્તરણ થયું હતું. પરોપજીવીઓ સાથે પરોપજીવી ચેપ પરોપજીવીઓને કારણે થતી હાનિકારક અસરોને વળતર આપવાના સાધન તરીકે ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટીને પ્રેરિત કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે, અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ તેમના પ્રજનન ઉત્પાદન અથવા તંદુરસ્તીને વધારવા માટે પરોપજીવી ખસીકરણ અથવા વધેલા પરોપજીવી વાઈરુલેન્સને ફળદ્રુપતા વળતર સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોસ્પોરિડિયન પરોપજીવીઓના સંપર્કમાં આવતા પાણીના ચાંચડ (ડેફનીયા મેગ્ના), પ્રજનનની સફળતાના ભાવિ નુકસાનની ભરપાઇ કરવા માટે સંપર્કના પ્રારંભિક તબક્કામાં વધુ સંતાન ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો પોષક તત્ત્વોને રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ તરફ પુનઃ નિર્દેશિત કરવાના સાધન તરીકે અથવા યજમાનની આયુષ્ય વધારવા માટે પણ થઈ શકે છે. પ્લાસ્ટિસિટીનું આ ચોક્કસ સ્વરૂપ અમુક કિસ્સાઓમાં યજમાન-વ્યુત્પન્ન અણુઓ (દા. ત.) દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે. ગોકળગાયમાં સિસ્ટોસોમિન લાઇમનીયા સ્ટેગ્નાલિસ ટ્રેમેટોડ્સ ટ્રાઇકોબિલહાર્ઝિયા ઓસેલાટા) થી ચેપગ્રસ્ત છે જે તેમના લક્ષ્ય અંગો પર પ્રજનન હોર્મોન્સની ક્રિયામાં દખલ કરે છે. ચેપ દરમિયાન પ્રજનનના પ્રયત્નોમાં ફેરફારોને આક્રમણકારી પરોપજીવીઓ સામે વધતા પ્રતિકાર અથવા સંરક્ષણનો ઓછો ખર્ચાળ વિકલ્પ પણ માનવામાં આવે છે, જો કે તે સંરક્ષણ પ્રતિસાદ સાથે સુસંગત રીતે થઈ શકે છે. યજમાનો પ્રજનન ઉપરાંત શરીરવિજ્ઞાનમાં પ્લાસ્ટિસિટી દ્વારા પરોપજીવીપણાનો પણ પ્રતિસાદ આપી શકે છે. આંતરડાના નેમાટોડ્સથી ચેપગ્રસ્ત ઘરના ઉંદર આંતરડામાં ગ્લુકોઝ પરિવહનના દરમાં ઘટાડો અનુભવે છે. આની ભરપાઈ કરવા માટે, ઉંદર આંતરડામાં ગ્લુકોઝના પરિવહન માટે જવાબદાર મ્યુકોસલ કોશિકાઓના કુલ જથ્થામાં વધારો કરે છે. આ ચેપગ્રસ્ત ઉંદરને બિન-ચેપગ્રસ્ત ઉંદરની જેમ ગ્લુકોઝ ગ્રહણ અને શરીરના કદ માટે સમાન ક્ષમતા જાળવવાની મંજૂરી આપે છે. ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી વર્તનમાં ફેરફારો તરીકે પણ જોઇ શકાય છે. ચેપના પ્રતિભાવમાં, કરોડઅસ્થિધારી અને અપૃષ્ઠવંશી બંને સ્વ-દવાનો અભ્યાસ કરે છે, જેને અનુકૂલનશીલ પ્લાસ્ટિસિટીનું એક સ્વરૂપ ગણી શકાય. આંતરડાના કૃમિથી ચેપગ્રસ્ત બિન-માનવ વાંદરાઓની વિવિધ પ્રજાતિઓ પાંદડા ગળી જાય છે, જેમાં તેઓ ખરબચડા, આખા પાંદડા ખાય છે જે આંતરડામાંથી પરોપજીવીઓને શારીરિક રીતે દૂર કરે છે. વધુમાં, પાંદડાઓ જઠરાંત્રિય શ્વૈષ્મકળામાં બળતરા કરે છે, જે જઠરાંત્રિય એસિડના સ્ત્રાવને પ્રોત્સાહન આપે છે અને આંતરડાની ગતિશીલતામાં વધારો કરે છે, જે અસરકારક રીતે પ્રણાલીમાંથી પરોપજીવીઓને બહાર કાઢે છે. "સ્વ-પ્રેરિત અનુકૂલનશીલ લવચિકતા" શબ્દનો ઉપયોગ એવી પરિસ્થિતિઓનું વર્ણન કરવા માટે કરવામાં આવે છે જેમાં પસંદગી હેઠળની વર્તણૂક ગૌણ લક્ષણોમાં ફેરફારનું કારણ બને છે જે બદલામાં વર્તન કરવાની જીવતંત્રની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જે પક્ષીઓ ઊંચાઈ પર સ્થળાંતર કરે છે તેઓ થોડા કલાકો સુધી "ટ્રાયલ રન" કરી શકે છે જે શારીરિક ફેરફારોને પ્રેરિત કરશે જે તેમની ઊંચાઈ પર કાર્ય કરવાની ક્ષમતામાં સુધારો કરશે. ટેચિનિડ માખીઓથી ચેપગ્રસ્ત ઊની રીંછ કેટરપિલર (ગ્રામિયા ઇન્ક્રપ્ટા) પાયરોલિઝિડીન એલ્કલોઇડ્સ તરીકે ઓળખાતા ઝેર ધરાવતા છોડનું સેવન કરીને તેમના અસ્તિત્વમાં વધારો કરે છે. વર્તનમાં આ ફેરફાર માટેનો શારીરિક આધાર અજ્ઞાત છે; જો કે, શક્ય છે કે, જ્યારે સક્રિય થાય છે, ત્યારે રોગપ્રતિકારક શક્તિ સ્વાદ પ્રણાલીને સંકેતો મોકલે છે જે ચેપ દરમિયાન ખોરાકની પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્લાસ્ટિસિટી પેદા કરે છે. પ્રજનન લાલ આંખવાળા વૃક્ષનો દેડકો, અગાલિચનીસ કેલિડ્રિયાસ, એક વૃક્ષવંશીય દેડકો (હાઇલિડ) છે જે મધ્ય અમેરિકાના ઉષ્ણકટિબંધમાં રહે છે. ઘણા દેડકાઓથી વિપરીત, લાલ આંખવાળા વૃક્ષના દેડકાઓમાં વૃક્ષના ઇંડા હોય છે જે તળાવો અથવા મોટા ખાડાઓ પર લટકતા પાંદડાઓ પર નાખવામાં આવે છે અને ઇંડામાંથી બહાર નીકળ્યા પછી, ટેડપોલ્સ નીચે પાણીમાં પડે છે. આ અર્બોરિયલ ઇંડા દ્વારા સામનો કરવામાં આવતા સૌથી સામાન્ય શિકારીઓમાંનો એક બિલાડી-આંખવાળા સાપ, લેપ્ટોડેઇરા સેપ્ટેન્ટ્રિયલિસ છે. શિકારથી બચવા માટે, લાલ આંખવાળા વૃક્ષના દેડકાઓએ અનુકૂલનશીલ પ્લાસ્ટિસિટીનું એક સ્વરૂપ વિકસાવ્યું છે, જેને ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી પણ ગણી શકાય, જ્યારે ઇંડામાંથી બહાર નીકળવાની ઉંમરની વાત આવે છે; ક્લચ અકાળ રીતે ઇંડામાંથી બહાર નીકળવામાં સક્ષમ છે અને જ્યારે શિકારના તાત્કાલિક જોખમનો સામનો કરવો પડે ત્યારે અંડાશયના પાંચ દિવસ પછી ઇંડાની બહાર ટકી રહે છે. ઇંડાની પકડ તેમની આસપાસ અનુભવાતા સ્પંદનોમાંથી મહત્વપૂર્ણ માહિતી લે છે અને તેનો ઉપયોગ તે નક્કી કરવા માટે કરે છે કે તેઓ શિકારનું જોખમ ધરાવે છે કે નહીં. સાપના હુમલાની સ્થિતિમાં, ક્લચ આપેલા સ્પંદનો દ્વારા જોખમને ઓળખે છે, જે બદલામાં, લગભગ તરત જ ઇંડામાંથી બહાર નીકળવાનું ઉત્તેજિત કરે છે. કારેન વાર્કેન્ટિન દ્વારા હાથ ધરાયેલા નિયંત્રિત પ્રયોગમાં, ઇંડામાંથી બહાર આવવાનો દર અને લાલ આંખવાળા વૃક્ષના દેડકાઓની ઉંમર બિલાડીની આંખવાળા સાપની પકડમાં જોવા મળી હતી અને જેના પર હુમલો થયો ન હતો. જ્યારે છ દિવસની ઉંમરે ક્લચ પર હુમલો કરવામાં આવ્યો હતો, ત્યારે સમગ્ર ક્લચ એક જ સમયે લગભગ તરત જ ફાટી નીકળી હતી. જો કે, જ્યારે ક્લચને શિકારના જોખમ સાથે રજૂ કરવામાં આવતું નથી, ત્યારે ઇંડા સમય જતાં ધીમે ધીમે ઇંડામાંથી બહાર નીકળે છે, જેમાં ઓવિપોઝિશન પછી લગભગ સાત દિવસની આસપાસ પ્રથમ થોડા ઇંડામાંથી બહાર નીકળે છે, અને છેલ્લું ક્લચ દસ દિવસની આસપાસ બહાર નીકળે છે. કારેન વાર્કેન્ટિનના અભ્યાસમાં લાલ આંખવાળા વૃક્ષના દેડકામાં ઇંડામાંથી પ્લાસ્ટિસિટી નીકળવાના ફાયદા અને વિનિમયની વધુ શોધ કરવામાં આવી છે. ઇવોલ્યુશન પ્લાસ્ટિસિટી સામાન્ય રીતે પર્યાવરણીય વિવિધતાઓ માટે ઉત્ક્રાંતિ અનુકૂલન માનવામાં આવે છે જે વ્યાજબી રીતે અનુમાનિત હોય છે અને વ્યક્તિગત જીવતંત્રના જીવનકાળમાં થાય છે, કારણ કે તે વ્યક્તિઓને તેમના ફેનોટાઇપને વિવિધ વાતાવરણમાં 'ફિટ' કરવાની મંજૂરી આપે છે. જો આપેલ પર્યાવરણમાં શ્રેષ્ઠ ફીનોટાઇપ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ સાથે બદલાય છે, તો પછી વ્યક્તિઓની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ વ્યક્ત કરવાની ક્ષમતા ફાયદાકારક હોવી જોઈએ અને તેથી તેના માટે પસંદ કરવી જોઈએ. તેથી, જો ફીનોટાઇપ બદલીને ડાર્વિનિયન તંદુરસ્તીમાં વધારો કરવામાં આવે તો ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી વિકસિત થઈ શકે છે. કૃત્રિમ એજન્ટોમાં ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી રજૂ કરવાના પ્રયાસમાં કૃત્રિમ ઉત્ક્રાંતિમાં સમાન તર્ક લાગુ થવો જોઈએ. જો કે, પ્લાસ્ટિસિટીના તંદુરસ્તી લાભો પ્લાસ્ટિક પ્રતિસાદોના ઊર્જાસભર ખર્ચ દ્વારા મર્યાદિત કરી શકાય છે (દા. ત. નવા પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરવું, આઇસોઝાઇમ પ્રકારોના અભિવ્યક્તિ ગુણોત્તરને સમાયોજિત કરવું, ફેરફારો શોધવા માટે સંવેદનાત્મક મશીનરી જાળવવી) તેમજ પર્યાવરણીય સંકેતોની આગાહી અને વિશ્વસનીયતા (ફાયદાકારક અનુકૂલન પૂર્વધારણા જુઓ). તાજા પાણીના ગોકળગાય (ફિઝા વર્ગાટા), જ્યારે ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી અનુકૂલનશીલ અથવા ખરાબ અનુકૂલનશીલ હોઈ શકે છે તેનું ઉદાહરણ પૂરું પાડે છે. શિકારી, બ્લ્યુગિલ સનફિશની હાજરીમાં, આ ગોકળગાય તેમના શેલના આકારને વધુ ગોળાકાર બનાવે છે અને વૃદ્ધિને ઘટાડે છે. આ તેમને વધુ ક્રશ-પ્રતિરોધક બનાવે છે અને શિકારથી વધુ સારી રીતે સુરક્ષિત કરે છે. જો કે, આ ગોકળગાય શિકારી અને બિન-શિકારી સનફિશ વચ્ચેના રાસાયણિક સંકેતોમાં તફાવત કહી શકતા નથી. આમ, ગોકળગાયો બિન-શિકારી સનફિશને અયોગ્ય રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને બદલાયેલા શેલ આકારનું ઉત્પાદન કરે છે અને વૃદ્ધિ ઘટાડે છે. આ ફેરફારો, શિકારીની ગેરહાજરીમાં, ગોકળગાયને અન્ય શિકારીઓ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે અને પ્રજનનક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે. તેથી, આ તાજા પાણીના ગોકળગાય શિકારી સનફિશ હાજર છે કે નહીં તેના આધારે પર્યાવરણીય સંકેત માટે અનુકૂલનશીલ અથવા ખરાબ અનુકૂલનશીલ પ્રતિસાદ ઉત્પન્ન કરે છે. તાપમાનના ઊંડા પર્યાવરણીય મહત્વ અને મોટા અવકાશી અને અસ્થાયી સ્કેલ પર તેની અનુમાનિત પરિવર્તનશીલતાને ધ્યાનમાં રાખીને, થર્મલ ભિન્નતા માટે અનુકૂલન એ ફીનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી માટે સજીવોની ક્ષમતાને નિર્ધારિત કરતી મુખ્ય પદ્ધતિ હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવ્યું છે. ઉષ્ણકટિબંધીય વિવિધતાની તીવ્રતા પ્લાસ્ટિકની ક્ષમતાની સીધી પ્રમાણસર હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેમ કે ઉષ્ણકટિબંધની ગરમ, સતત આબોહવામાં વિકસિત થયેલી પ્રજાતિઓ પરિવર્તનશીલ સમશીતોષ્ણ વસવાટોમાં રહેતા લોકોની તુલનામાં પ્લાસ્ટિસિટી માટે ઓછી ક્ષમતા ધરાવે છે. "આબોહવામાં પરિવર્તનશીલતાની પૂર્વધારણા" તરીકે ઓળખાતા આ વિચારને છોડ અને પ્રાણીઓ બંનેમાં અક્ષાંશમાં પ્લાસ્ટિકની ક્ષમતાના ઘણા અભ્યાસો દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું છે. જો કે, ડ્રોસોફિલા પ્રજાતિઓના તાજેતરના અભ્યાસો અક્ષાંશીય ઢાળ પર પ્લાસ્ટિસિટીની સ્પષ્ટ પેટર્ન શોધવામાં નિષ્ફળ ગયા છે, જે સૂચવે છે કે આ પૂર્વધારણા તમામ વર્ગોમાં અથવા તમામ લક્ષણો માટે સાચી ન હોઈ શકે. કેટલાક સંશોધકો સૂચવે છે કે પર્યાવરણીય પરિવર્તનશીલતાના સીધા પગલાં, વરસાદ જેવા પરિબળોનો ઉપયોગ કરીને, માત્ર અક્ષાંશ કરતાં ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટીની વધુ સારી આગાહી કરે છે. પસંદગીના પ્રયોગો અને પ્રાયોગિક ઉત્ક્રાંતિના અભિગમોએ દર્શાવ્યું છે કે પ્લાસ્ટિસિટી એ એક લક્ષણ છે જે સીધી પસંદગી હેઠળ અને ચોક્કસ લક્ષણોના સરેરાશ મૂલ્યો પર પસંદગીના સહસંબંધિત પ્રતિભાવ તરીકે પણ વિકસિત થઈ શકે છે. અસ્થાયી પ્લાસ્ટિસિટી પ્લાસ્ટિસિટી અને આબોહવા પરિવર્તન માનવ પ્રવૃત્તિના પરિણામે આગામી 100 વર્ષોમાં આબોહવા પરિવર્તનના અભૂતપૂર્વ દર થવાની આગાહી કરવામાં આવી છે. ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી એ એક મુખ્ય પદ્ધતિ છે જેની સાથે સજીવો બદલાતી આબોહવાનો સામનો કરી શકે છે, કારણ કે તે વ્યક્તિઓને તેમના જીવનકાળમાં પરિવર્તનનો પ્રતિસાદ આપવાની મંજૂરી આપે છે. આ ખાસ કરીને લાંબી પેઢીની પ્રજાતિઓ માટે મહત્વપૂર્ણ માનવામાં આવે છે, કારણ કે કુદરતી પસંદગી દ્વારા ઉત્ક્રાંતિના પ્રતિભાવો ગરમ આબોહવાની અસરોને ઘટાડવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઝડપથી પરિવર્તન લાવી શકતા નથી. ઉત્તર અમેરિકાની લાલ ખિસકોલી (ટેમિયાસીયુરસ હડસનિકસ) એ છેલ્લા દાયકામાં સરેરાશ તાપમાનમાં લગભગ 2 ડિગ્રી સેલ્સિયસનો વધારો અનુભવ્યો છે. તાપમાનમાં આ વધારાથી સફેદ સ્પ્રુસ શંકુની વિપુલતામાં વધારો થયો છે, જે શિયાળો અને વસંત પ્રજનન માટેનો મુખ્ય ખાદ્ય સ્રોત છે. તેના જવાબમાં, આ પ્રજાતિની સરેરાશ આજીવન પ્રસૂતિ તારીખ 18 દિવસ આગળ વધી છે. ખોરાકની વિપુલતાએ વ્યક્તિગત માદાઓ સાથે સંવર્ધનની તારીખ પર નોંધપાત્ર અસર દર્શાવી હતી, જે આ લક્ષણમાં ઉચ્ચ માત્રામાં ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી સૂચવે છે. આ પણ જુઓ એકલિમેશન એલોમેટ્રિક એન્જિનિયરિંગ બાલ્ડવિન ઇફેક્ટ બેનિફિશિયલ એકલિમેશન હાયપોથેસિસ ડેવલપમેન્ટલ બાયોલોજી ઇવોલ્યુશનરી ફિઝિયોલોજી આનુવંશિક એસિમિલેશન રૅપોપોર્ટનો નિયમ ડેવલપમેન્ટલ પ્લાસ્ટિસિટી સંદર્ભો વધુ વાંચન આ પણ જુઓઃ બાહ્ય કડીઓ જર્નલ ઓફ એક્સપેરિમેન્ટલ બાયોલોજીનો વિશેષ અંક ફેનોટાઇપિક પ્લાસ્ટિસિટી ડેવલપમેન્ટલ પ્લાસ્ટિસિટી એન્ડ ઇવોલ્યુશન-અમેરિકન સાયન્ટિસ્ટ ઇવોલ્યુશનરી બાયોલોજીના પુસ્તકની સમીક્ષા વિસ્તૃત ઉત્ક્રાંતિ સંશ્લેષણ આનુવંશિકતા