13.6.1: Eisen van het dier bepalen de omgeving

De omgeving kan worden gezien als een set eisen van het dier. Een dier presteert op zijn best als alle eisen van het dier in die omgeving zitten. Als sommige eisen missen vermindert de prestatie. Elke omgeving heeft zijn set eisen voor het dier. Echter, sommige omgevingen lijken zoveel op elkaar dat dieren ook hetzelfde presteren. Hoe meer de twee omgevingen van elkaar verschillen, des te belangrijker wordt het om de specifieke eisen van het dier te kennen om in één van beide omgevingen goed te presteren. Soms zijn de eisen van het dier zelfs tegenovergesteld: als je de één hebt, kun je de ander niet hebben. Bijvoorbeeld, als je als dier een dikke vacht hebt om kou te tolereren, kun je de hitte moeilijk verdragen. Deze tegengestelde eisen van het dier worden trade-offs­ genoemd.  Een dier kan met een eis omgaan, bijvoorbeeld voer van slechte kwaliteit verteren, maar dat vereist een type verteringssysteem dat niet geschikt is om hard te groeien als het voer ineens heel goed is. Je kunt goed zijn in één ding, maar dat betekent automatisch dat je minder goed bent in iets anders. Vaak veroorzaakt een goede omstandigheid in de ene omgeving maar een klein negatief effect op de prestatie in een andere omgeving. Het tegenovergestelde is een groter probleem: niet resistent zijn tegen een infectie is nogal problematisch in een omgeving waar die infectie volop voorkomt.

De grootte van GxE interactie

Om inzicht in de grootte van de GxE te krijgen kun je de prestatie van verschillende genotypen plotten over verschillende omgevingen in een grafiek. Op de x-as van zo’n grafiek zie je de verschillende omgevingen, bijvoorbeeld gekarakteriseerd door temperatuur, of eiwitgehalte in het rantsoen, of een ander component in de omgeving van dieren. Op de y-as zet je de prestatie van de dieren in de omgevingen. De resulterende plot wordt een reactie norm genoemd. De richtingscoëfficiënt zegt je hoe gevoelig het genotype is. Een horizontale richtingscoëfficiënt geeft de afwezigheid van de gevoeligheid voor de omgevingen aan. Een richtingscoëfficiënt geeft aan dat de prestatie in één omgeving beter dan in een andere. Parallelle reactie normen geven aan dat twee genotypen even gevoelig zijn voor de veranderingen in omgeving. Echter, als de ene reactie norm steiler is dan de andere, dan is dit een indicatie dat een genotype gevoeliger is voor de verandering in omgeving dan de andere en alleen dan noemen we het GxE. In de extreme situatie kunnen de reactie normen elkaar zelfs kruisen. Dat betekent dat de ene populatie beter presteert in omgeving A en de andere beter is omgeving B.

In figuur 4 zie je een voorbeeld van beide types reactie normen die een GxE aangeven. Boven zie je dat de reactie normen niet parallel zijn, maar ze kruisen niet, wat aangeeft dat de ene populatie onder alle omstandigheden beter blijft presteren dan de andere. Onder zie je dat de reactie normen elkaar kruisen, wat aangeeft dat de genetisch superieure populaties veranderen met de verandering in omgevingen. De reactie normen in deze figuren zijn rechte lijnen omdat slechts twee omgevingen werden meegenomen. Ze kunnen ook niet rechtlijnig zijn wanneer meer omgevingen worden meegenomen en dus meerdere prestaties worden vergeleken. Niet horizontale reactie normen geven aan dat sommige rassen beter in staat zijn om met minder optimale omgevingen om te gaan dan anderen.

Open

Figuur 4. Twee voorbeelden van GxE in schapenrassen Dorper en Rode Masai. Boven zie je de niet parallelle reactie normen welke een hogere gevoeligheid aangeven van de Dorper voor drogere condities dan de Rode Masai, uitgedrukt in sterfe. Maar de sterfte van de Dorper blijft hoger in beide omgevingen. Onder zie je dat de GxE sterker is en het geeft aan dat de Dorper het zwaarst is qua gewicht in een droge omgeving en de Rode Masai in een natte omgeving.