الانتقاء الاصطناعي (التربية الانتقائية): التعريف والأمثلة

عملية الانتقاء الطبيعي هي الآلية التي تقود التطور البيولوجي ، وهي نظرية وصفت لأول مرة بشكل مشهور في منتصف القرن التاسع عشر بفضل العمل المستقل لتشارلز داروين و ألفريد راسل والاس.

يفسر التطور التنوع الجيني للحياة على الأرض ، وكلها مشتق من سلف واحد مشترك في فجر الحياة على الكوكب نفسه منذ حوالي 3.5 مليار سنة.

لقد حدث التطور في الطبيعة بفضل المخطط الموصوف بـ النسب من التعديل، الذي يقترح أن الصفات القابلة للتوريث (أي الخصائص التي يمكن أن تنتقل عبر الجينات من جيل واحد من الكائنات الحية إلى الجيل التالي) المواتية ، والتي تمنح "اللياقة" الجينية ، تصبح أكثر انتشارًا في مجموعة أو أنواع من الكائنات الحية على زمن.

يحدث هذا لأن الجينات المعنية يتم اختيارها بشكل طبيعي بواسطة ضغوط البيئة التي تعيش فيها الكائنات الحية.

الانتقاء الاصطناعي ، أو التربية الانتقائية ، يستفيد من مبادئ الانتقاء الطبيعي لتكوين العشائر من الحيوانات أو النباتات التي تتوافق مع احتياجات المزارعين أو الباحثين أو مربي العروض أو الرياضة الحيوانات.

في الواقع ، كانت الممارسة الراسخة للانتقاء الاصطناعي هي التي ساعدت في توجيه أفكار داروين حول الطبيعة الانتخاب ، لأنه قدم أمثلة صارخة وسريعة لكيفية انتشار الجينات بشكل أكبر في المجموعات السكانية المعروفة المدخلات.

الانتقاء الطبيعي يجب أن يُفهم من أجل فهم الاختيار الاصطناعي بشكل كامل. لا يعمل الانتقاء الطبيعي على الكائنات الحية الفردية بل على الكائنات الحية الجينات - بعبارة أخرى ، أطوال حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) التي تحمل "الشفرة" لمنتج بروتيني معين.

بشكل رسمي ، يشمل الانتقاء الطبيعي أربعة جوانب:

1. يوجد تباين وراثي في ​​السمات في مجموعة من الحيوانات. إذا كانت جميع الحيوانات في نوع ما متطابقة وراثيًا - أي إذا كان لديها نفس الحمض النووي وبالتالي نفس الجينات - إذن لا يمكن اختيار أي سمات ، بشكل طبيعي أو متعمد ، لأن لا شيء من شأنه أن يخلق مستويات جينية أكبر أو أقل اللياقة البدنية.
   
2. هناك استنساخ تفاضلي. لا تنقل جميع الحيوانات جيناتها إلى أكبر عدد ممكن من النسل.
   
3. السمات المختلفة متوارثة. الصفات التي تزيد من احتمالية بقاء الحيوان على قيد الحياة في بيئة معينة يمكن أن تنتقل إلى النسل لتبدأ.
   
4. أتحول في نسبة الكائنات الحية والنتيجة هي تركيبتها الجينية الأساسية بمرور الوقت. من المتوقع ، اعتمادًا على قوة ضغوط الاختيار داخل بيئة معينة ، أن تزداد نسبة الكائنات المجربة إلى الأقل ملاءمة بمرور الوقت. في كثير من الأحيان ، تحدث أحداث الانقراض ، وتختفي الكائنات الحية الأقل ملاءمة من النظام البيئي تمامًا.

على سبيل المثال ، لنفترض أنك بدأت مع نوع من الحيوانات ذات الفراء الأصفر أو الأرجواني الفراء ، وقد تم نقل هذه الحيوانات للتو إلى غابة أرجوانية في جزء غير مكتشف من العالمية. من المرجح أن تتكاثر الحيوانات الأرجوانية بمعدل أعلى لأنها يمكن أن تختبئ منها بسهولة أكبر الحيوانات المفترسة عن طريق الاختباء داخل الغطاء النباتي الأرجواني ، في حين أن الحيوانات الصفراء سيكون من السهل التقاطها " إيقاف."

قد ينتج عن بقاء عدد أقل من الحيوانات الصفراء على قيد الحياة عدد أقل من الحيوانات الصفراء المتاحة للتزاوج والتكاثر. إذا كان لون الفراء عشوائيًا ، فلن يكون هناك أي مجموعة من الآباء أكثر عرضة من أي مجموعة أخرى لإنتاج ذرية أرجوانية ، وبالتالي أكثر ملاءمة (في هذه البيئة). ولكن هنا ، من المرجح بالفعل أن تنتج الحيوانات الأرجوانية ذرية أرجوانية ، وبالمثل للحيوانات الصفراء.

في سياق الاختيار الطبيعي (والاصطناعي بالامتداد) ، فإن "التباين" يعادل "التباين الوراثي." في مثالنا الحيواني ، أصبحت جينات الفراء الأرجواني أكثر انتشارًا في هذا اللون الأرجواني الغابة.

ربما تكون قد سمعت عن استخدام عقاقير تحسين الأداء في الرياضة ، أو "المنشطات" ، وهي ممارسة محظورة في معظم الحالات بسبب مجموعة من المخاوف الأخلاقية والمتعلقة بالسلامة. تسمح هذه الأدوية للجسم بالوصول إلى قدر أكبر من القوة والتحمل بفضل تضخم العضلات أو التحسينات الجسدية الأخرى التي لن تحدث بدون الأدوية المضافة.

ومع ذلك ، فإن هذه الأدوية تعمل فقط بسبب العمليات الجارية: التمرين والتدريب والسعي في الممارسة في المنافسة. وبعبارة أخرى ، فإن الأدوية المحظورة لا تخلق سمات جسدية غير مسبوقة ، مثل نمو المزيد من الأرجل أو الذراعين ؛ إنهم "مجرد" يشحذون ويزيدون القدرات الموجودة بالفعل.

الانتقاء الاصطناعي يمكن أن ينظر إليها في نفس السياق إلى حد كبير. إنه شكل من أشكال تعديل جيني الذي يلعب على المبادئ الثابتة للانتقاء الطبيعي المدرجة سابقًا والتي تضخم عمدًا واحدًا أو أكثر من المتغيرات الموجودة بالفعل لتحقيق النتيجة المرجوة.

الاصطفاء الاصطناعي هو الاختيار المتعمد للوالدين ، أي الكائنات الحية التي سوف تتكاثر ، وهذا هو سبب ذلك يُعرف أيضًا باسم "التربية الانتقائية". يتم ذلك لإنشاء كائنات فردية (نباتات أو حيوانات) مفيدة أو مرغوبة سمات.

الانتقاء الاصطناعي ، وهو في الواقع نوع من الهندسة الوراثية ، مورس في جميع أنحاء العالم منذ آلاف السنين. حتى لو كان الناس لا يعرفون بالضبط كيف كانت حيوانات المزرعة ذات السمات المرغوبة قادرة على نقل هذه الصفات إلى النسل ، وكانوا على دراية بحدوث ذلك وقاموا بتغيير زراعتهم وفقًا لذلك.

إذا كانت بعض الأبقار في المزرعة أكبر حجمًا وتوفر المزيد من اللحوم ، فسيتم تربية الأبقار في الحال كان من المحتمل أن تنتج "عائلة" هذه العينات القوية نسلًا كبيرًا بالمثل وأكبر عائد لحوم البقر. يمكن تطبيق نفس المبادئ على المحاصيل ، غالبًا بشكل أكثر تأكيدًا بسبب مخاوف أخلاقية أقل في مجال تربية النباتات مقابل تربية الحيوانات.

من منظور علم الأحياء ، يؤدي الانتقاء الاصطناعي إلى زيادة في الانحراف الجيني، أو تغيير في تواتر الجينات داخل الأنواع بمرور الوقت. من خلال اختيار الجينات المرغوبة والصفات التي تمنحها ، يقوم البشر برعاية النبات والحيوان المجموعات السكانية التي تم فيها زيادة كل من الجينات "الجيدة" وتم تصفية الجينات "السيئة" أو اقصاء.

بحلول خمسينيات القرن التاسع عشر ، قبل وقت قصير من نشر عمله الرائد حول أصل الأنواع، كان تشارلز داروين قد قدم بالفعل فكرة كانت مثيرة للجدل في ذلك الوقت لشرح تنوع "السلالات" داخل الأنواع: أن البشر قد تلاعبوا في تكوين الأنواع عن طريق التزاوج بطرق مبرمجة ، وهي عملية اعتمدت على آلية وراثية غير معروفة حتى الآن لتحقيق ذلك.

(في ذلك الوقت ، لم يكن البشر يعرفون شيئًا عن الحمض النووي ، وفي الحقيقة عن تجارب جريجور مندل، والتي أظهرت كيف يمكن أن تنتقل السمات وكيف يمكن أن تكون المهيمنة أو المتنحية، كانت قد بدأت للتو في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر.)

تضمنت ملاحظات داروين العديدة حول نوع معين من الحمام شائعًا في مسقط رأسه إنجلترا في ذلك الوقت حقيقة ذلك لا يزال من الممكن تربية الحمام الذي تم تربيته بطريقة أنتجت أحجامًا وألوانًا مختلفة بشكل ملحوظ وما إلى ذلك مع كل منها آخر. بعبارة أخرى ، كان الجميع لا يزالون حمامًا ، لكن العوامل المختلفة في البيئة حولت الصورة الجينية بشكل منهجي في اتجاهات معينة.

اقترح ذلك الانتقاء الطبيعي بنفس الطريقة ، وعلى نفس الجزيئات ، مهما كانت ، ولكن على مدى فترات زمنية أطول وبدون التلاعب الواعي من قبل الناس أو أي شخص آخر.

الغرض الكامل من الزراعة هو إنتاج الغذاء. كلما زاد الطعام الذي يمكن للمزارع إنتاجه لكل وحدة من الجهد المبذول ، كلما كانت وظيفته أسهل.

في زراعة الكفاف ، الفكرة هي إنتاج ما يكفي من الغذاء لمزارع معين وعائلته أو مجتمعه المباشرين للبقاء على قيد الحياة. ومع ذلك ، في العالم الحديث ، تعتبر الزراعة عملًا تجاريًا مثل أي عمل آخر ، ويسعى الناس إلى الاستفادة من زراعتهم من خلال إنتاج لحوم البقر والمحاصيل ومنتجات الألبان وغيرها من السلع التي يريدها المستهلكون.

ولذلك فإن سلوك المزارعين وأساليبهم يمكن التنبؤ بها. يختار المزارعون والمزارعون النباتات التي تنتج ثمارًا أكثر من غيرها ، وذلك بفضل التغييرات الجينية ، للحصول على المزيد من النباتات التي تحمل الفاكهة. النباتات التي تنتج خضروات أكبر للحصول على كتلة أكبر من المنتج لكل بذرة مستثمرة ، اختر نباتات للتكاثر قادرة على البقاء على قيد الحياة درجات الحرارة القصوى أثناء فترات الجفاف والسعي لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة في سياق مجموعة التحديات التي تواجههم وجه.

أمثلة على التربية الانتقائية في النباتات اليوم لا حدود لها تقريبًا. أعطى إنشاء أنواع مميزة من نباتات الكرنب للحصول على المزيد من أنواع الخضروات الملفوف البشري ، وبراعم بروكسل ، والقرنبيط ، والقرنبيط ، واللفت وغيرها من الخضر الشعبية. تم القيام بعمل مماثل لإتاحة أنواع مختلفة من القرع (مثل القرع وأنواع أخرى من القرع).

مثل الانتقاء الاصطناعي لأصناف نباتية معينة ، فإن تربية الحيوانات المستأنسة لسمات مرغوبة من الأنواع البرية استمرت لآلاف السنين ، وتم تنفيذها لقرون على الرغم من أن البشر لا يعرفون الأساس الجيني لسبب نجاحها. تم القيام بذلك في مجال الماشية ، أو حيوانات المزرعة ، حيث يكون الهدف عادةً هو إنتاج المزيد من اللحوم أو الحليب لكل كائن حي.

تمامًا كما تريد أن يتمكن كل عامل بشري في فريق التجميع التلقائي ، على سبيل المثال ، من تجميع المزيد من السيارات ، والحصول على المزيد يؤدي المنتج لكل حيوان مزرعة إلى زيادة أرباح الزراعة ، أو في إعدادات غير ربحية ، يضمن حصول الناس على ما يكفي تأكل.

تقدم الكلاب من بين أكثر الأمثلة المذهلة لتأثيرات الانتقاء الاصطناعي. مختلف سلالات الكلاب تم إنشاؤها بواسطة البشر على مدار 10000 سنة الماضية أو أكثر بدءًا من السلف المشترك لجميع الكلاب ، الذئب الرمادي.

اليوم ، توجد بكثرة سلالات الكلاب التي يبدو أن هناك القليل من القواسم المشتركة أو لا شيء مشترك ، مثل الكلاب الألمانية والدنماركية الكبيرة ، مما يدل على مجموعة السمات المشفرة في جينوم الكلاب. هذا لأن تعريف "الصفات المرغوبة" في الكلب المنزلي يختلف اختلافًا كبيرًا بين أصحاب الآلهة. دوبرمان Pinschers ذكية وعضلية وأنيقة وتصنع كلاب حراسة رائعة ؛ تتميز كلاب جاك راسل بالمرونة ويمكنها اصطياد الكثير من الحيوانات التي تطارد المزارع.

نفس المبدأ يشمل الأنواع والصناعات الأخرى. يتم تربية خيول السباق الناجحة معًا لخلق احتمالية أكبر لإنشاء خيول أسرع وأقوى فيها الأجيال اللاحقة ، حيث أن امتلاك حصان فائز في الأحداث الكبرى يمكن أن يكون مربحًا لمالك الإنسان أو أصحاب.

أيضًا ، في التعديل الوراثي للغذاء ، وهو موضوع واسع في حد ذاته ، يقوم البشر بتعديل مصادر الغذاء إلى تعزيز سمات معينة ثم تكاثرها معًا لتشكيل سلالات "متفوقة" من هذه النباتات و الحيوانات. ومن الأمثلة على ذلك فول الصويا والذرة والدجاج التي تزرع المزيد من لحوم الصدور وغيرها الكثير.

إن تغيير المسار الطبيعي للأشياء باستخدام الأساليب الموصوفة هنا أدى بلا شك إلى تحسين حياة البشر بطرق مختلفة ، مثل زيادة غلة المحاصيل ، مما يسمح بإنتاج لحوم أفضل وأكثر ، وحتى إنشاء سلالات جديدة من الكلاب مرغوبة وراثيًا وسلوكيًا مميزات.

ومع ذلك ، عندما يصنعنا الناس من الاصطفاء الاصطناعي ، فإن هذا يقلل من التباين الجيني العام داخل السكان من خلال خلق ، في الواقع ، "جيش" من الحيوانات المتشابهة. ينتج عن هذا ملف زيادة خطر حدوث الطفرات ، وزيادة التعرض لأمراض معينة ، وزيادة حدوث المشاكل الجسدية التي من شأنها أن تكون في حدها الأدنى أو غائبة. على سبيل المثال ، غالبًا ما يقضي الدجاج الذي يتم تربيته لتنمو أثداء أكبر (عبر عضلاته الصدرية) حياته فيه مزيد من الانزعاج بشكل كبير لأن إطاراتهم وقلوبهم لم تتكيف مع مرور الوقت لتحمل الإضافات كتلة.

في سيناريوهات أخرى ، الطفرات والصفات غير المتوقعة يمكن أن تنشأ جنبًا إلى جنب مع السمات المختارة. في النحل ، على سبيل المثال ، تم تربية السلالات "القاتلة" لإنتاج المزيد من العسل ، ولكنها في أثناء ذلك أصبحت أيضًا أكثر عدوانية وبالتالي أصبحت خطرة. يمكن أن يؤدي الانتقاء الاصطناعي إلى عقم الكائنات الحية ، وفي بعض الكلاب الأصيلة ، سمات متنحية التي من شأنها أن تتضاءل بشكل طبيعي ، يُسمح لها بالاستمرار ، مثل خلل التنسج الوركي في لابرادور المستردون.

محتوى ذو صلة: ما أنواع القطط البرية التي تعيش في نيويورك؟