Umělý výběr (selektivní chov): Definice a příklady

Proces přírodní výběr je mechanismus, který řídí biologickou evoluci, teorie poprvé popsaná skvěle v polovině 19. století díky nezávislé práci Charlese Darwina a Alfred Russel Wallace.

Evoluce odpovídá za genetickou rozmanitost života na Zemi, což vše je odvozeno od jediného společného předka na úsvitu života na samotné planetě před asi 3,5 miliardami let.

Evoluce nastala v přírodě díky schématu popsanému jako původ z úpravy, který navrhuje, aby dědičné vlastnosti (tj. vlastnosti, které lze přenášet prostřednictvím genů z jedné generace organismů na příští generace), které jsou příznivé a které propůjčují genetickou „zdatnost“, převládají ve skupině nebo druhu organismů čas.

K tomu dochází, protože dotyčné geny jsou přirozeně vybírány tlaky prostředí, ve kterém dané organismy žijí.

Umělý výběr nebo selektivní chov využívá k vytváření populací principy přirozeného výběru zvířat nebo rostlin, které odpovídají potřebám lidských farmářů, výzkumníků nebo chovatelů výstav nebo sportů zvířata.

Ve skutečnosti to byla dlouho zavedená praxe umělého výběru, která pomohla řídit Darwinovy ​​představy o přirozeném výběr, protože poskytl ostré a rychlé příklady toho, jak se geny staly častějšími v populacích, o nichž je známo vstupy.

Přírodní výběr musí být pochopeno, aby bylo možné plně pochopit umělý výběr. Přirozený výběr nefunguje na jednotlivých organismech, ale na geny - jinými slovy, délky deoxyribonukleová kyselina (DNA), které nesou „kód“ pro konkrétní proteinový produkt.

Formálně přirozený výběr zahrnuje čtyři aspekty:

1. Genetická odchylka ve vlastnostech existuje v populaci zvířat. Pokud by všechna zvířata v druhu byla geneticky identická - to znamená, že pokud by měla všechna stejná DNA, a tedy stejné geny - pak přirozeně ani záměrně nebylo možné vybrat žádné vlastnosti, protože žádný by nevytvořil větší či menší úroveň genetiky zdatnost.
   
2. Existuje diferenciální reprodukce. Ne všechna zvířata předávají své geny maximálnímu počtu potomků.
   
3. Různé vlastnosti jsou dědičné. Vlastnosti, díky nimž je pravděpodobnější, že zvíře v daném prostředí přežije, lze nejprve předat potomkům.
   
4. Aposun v poměru organismů a výsledkem je jejich základní genetické složení v průběhu času. Očekávalo by se, že v závislosti na síle selekčních tlaků v daném prostředí by se poměr montérů k méně vhodným organismům v průběhu času zvyšoval. Často dojde k událostem vyhynutí a méně vhodné organismy úplně zmizí z ekosystému.

Například řekněme, že začínáte s druhy zvířat, která mají buď žlutou srst, nebo fialovou kožešina, a tato zvířata byla právě přemístěna do fialové džungle v nějaké neobjevené části svět. Fialová zvířata se pravděpodobně budou množit vyšší rychlostí, protože se snadněji skryjí dravce skrýváním se uvnitř fialové vegetace, zatímco žlutá zvířata by se snáze "vybírala" vypnuto."

Méně přežívajících žlutých zvířat by mělo za následek méně žlutých zvířat, která by byla k dispozici pro páření a reprodukci. Pokud by barva kožešiny byla náhodná, potom by žádná sada rodičů nemohla pravděpodobněji než kterákoli jiná produkovat fialovou barvu, a tedy lepší (v tomto prostředí) potomky. Ale tady jsou fialová zvířata pravděpodobně s větší pravděpodobností plodit fialové potomky, podobně jako u žlutých zvířat.

V kontextu přirozeného (a potažmo umělého) výběru je „variace“ ekvivalentní „genetická variace.“ V našem zvířecím příkladu se v tomto fialovém odstínu stávají stále častějšími geny fialové srsti džungle.

Pravděpodobně jste již slyšeli o užívání drog zvyšujících výkonnost ve sportu neboli „dopingu“, což je praxe, která je ve většině případů zakázána z důvodu kombinace etických a bezpečnostních obav. Tyto léky umožňují tělu dosáhnout větší síly a vytrvalosti díky zvětšení svalů nebo jiným fyzickým vylepšením, k nimž by bez přidaných léků nedošlo.

Tyto léky však fungují pouze kvůli procesům, které jsou ve hře: cvičení, trénink a snaha o praktickou soutěž. Jinými slovy, zakázané drogy nevytvářejí bezprecedentní fyzické rysy, jako je růst dalších nohou nebo paží; „pouze“ zdokonalují a rozšiřují schopnosti, které jsou již na místě.

Umělý výběr lze nahlížet v podstatě ve stejném kontextu. Je to forma genetická úprava který hraje na pevných principech přirozeného výběru uvedených výše a který záměrně zesiluje jednu nebo více proměnných, které jsou již ve hře, aby dosáhl požadovaného výsledku.

Umělý výběr je záměrný výběr rodičů, tj. Organismů, které se budou množit, a proto je také známý jako „selektivní chov“. To se provádí za účelem vytvoření jednotlivých organismů (rostlin nebo zvířat) s prospěšnými nebo požadovanými rysy.

Umělý výběr, který je vlastně druhem genetického inženýrství, se praktikuje po celém světě po tisíce let. I když to lidé přesně nevěděli jak hospodářská zvířata s žádoucími vlastnostmi dokázala tyto vlastnosti předat potomkům, byla si vědoma toho, že k tomu došlo, a podle toho posunula své hospodaření.

Pokud byly některé krávy na farmě větší a poskytovaly více masa, chovaly se okamžitě „rodina“ těchto robustních vzorků pravděpodobně vyprodukovala podobně velké potomky a větší výtěžek hovězího masa. Stejné principy lze aplikovat na plodiny, často důrazněji kvůli menším etickým problémům v oblasti šlechtění rostlin oproti šlechtění zvířat.

Z biologického hlediska vede umělý výběr k nárůstu genetický driftnebo změna frekvence genů v rámci druhu v průběhu času. Výběrem požadovaných genů a vlastností, které jim propůjčují, lidé léčili rostliny a zvířata populace, ve kterých byly zvýšeny oba „dobré“ geny a „špatné“ geny, nebo vyloučeno.

Do padesátých let 19. století, krátce před zveřejněním jeho průkopnické práce O původu druhů, Charles Darwin již prosadil tehdy kontroverzní myšlenku vysvětlit variaci „plemen“ v rámci druhů: že lidé manipulovali složení druhů jejich párením naprogramovanými způsoby, což je proces, který se spoléhal na nějaký dosud neznámý genetický mechanismus, který by to umožnil.

(V té době lidé nevěděli nic o DNA a vlastně ani o experimentech Gregor Mendel, který ukázal, jak se vlastnosti předávaly a mohly být dominantní nebo recesivní, právě začaly v polovině 1850.)

K mnoha Darwinovým pozorováním konkrétního druhu holuba populárního v jeho rodné Anglii v té době patřila skutečnost holubi, kteří byli chováni způsobem, který produkoval výrazně odlišné velikosti, barvy atd., mohli být chováni s každým jiný. Jinými slovy, všichni byli stále holubi, ale různé faktory v prostředí systematicky posunuly genetický obraz určitými směry.

Navrhl to přírodní výběr působily stejným způsobem a na stejné molekuly, ať už byly jakékoli, ale po delší dobu a bez vědomé manipulace lidmi nebo kýmkoli jiným.

Celým účelem zemědělství je produkce potravin. Čím více jídla farmář vyprodukuje na jednotku vynaloženého úsilí, tím jednodušší bude jeho práce.

V oblasti samozásobitelského zemědělství je myšlenkou produkovat dostatek jídla pro přežití daného farmáře a jeho nejbližší rodiny nebo komunity. V moderním světě je však zemědělství podnikání jako každý jiný a lidé se snaží ze svého zemědělství těžit produkcí hovězího masa, plodin, mléčných výrobků a dalšího zboží, které spotřebitelé chtějí.

Chování a metody zemědělců jsou proto předvídatelné. Zemědělci a pěstitelé vybírají rostliny, které díky genetickým změnám produkují více ovoce než ostatní, aby získali více plodonosných rostlin rostliny, které produkují větší zeleninu, aby získaly více hmoty produktu na investované semeno, si vyberte rostliny k reprodukci, které jsou schopné přežít extrémní teploty během sucha a jinak se snaží o maximální účinnost v kontextu řady problémů, kterým čelí tvář.

Příklady šlechtění v rostlinách jsou dnes téměř neomezené. Vytvoření odlišných druhů zelných rostlin k získání více druhů zeleniny dalo lidstvu zelí, růžičkovou kapustu, květák, brokolici, kale a další populární zelení. Podobná práce byla provedena, aby byly k dispozici různé druhy tykví (např. Dýně a jiné druhy tykví).

Stejně jako umělý výběr určitých odrůd rostlin, šlechtění domestikovaná zvířata protože žádoucí vlastnosti divokých druhů probíhají tisíce let a byly prováděny po staletí navzdory tomu, že lidé neznali genetický základ, proč to funguje. To bylo provedeno v oblasti hospodářských zvířat nebo hospodářských zvířat, kde je obvykle cílem vytvořit více masa nebo mléka na organismus.

Stejně jako byste chtěli, aby každý lidský pracovník v týmu auto-montáže byl schopen, řekněme, sestavit více aut, mít více Produkt na jedno hospodářské zvíře zvyšuje zisky z chovu nebo v neziskových organizacích zajišťuje, že lidé toho budou mít dost jíst.

Psi poskytují mezi nejzajímavější příklady účinků umělého výběru. Rozličný plemena psů byly vytvořeny lidmi za posledních 10 000 nebo více let počínaje od společný předek všech psů, šedý vlk.

Dnes existují plemena psů se zdánlivě malým nebo ničím společným, jako jsou jezevčíci a doga, hojně, což dokazuje rozsah znaků zakódovaných v genomu psa. Je to proto, že definice „žádoucích vlastností“ u psa se mezi majiteli bohů značně liší. Doberman Pinschers jsou chytří, svalnatí a elegantní a dělají skvělé hlídací psy; Jack Russell teriéři jsou agilní a dokážou chytit spoustu zvířat, která straší na farmách.

Stejný princip zahrnuje i jiné druhy a průmyslová odvětví. Úspěšní dostihoví koně jsou chováni společně, aby se zvýšila pravděpodobnost vytvoření rychlejších a silnějších koní další generace, protože mít vítězného koně ve velkých událostech může být lukrativní pro lidského majitele nebo majitelé.

Také v genetické modifikaci potravin, což je samo o sobě rozsáhlé téma, lidé upravují zdroje potravy na vylepšit určité vlastnosti a poté je rozmnožovat, aby vytvořily „nadřazené“ kmeny těchto rostlin a zvířata. Mezi příklady patří sójové boby, kukuřice, kuřata, která pěstují více prsního masa a mnoho dalších.

Změna přirozeného běhu věcí pomocí zde popsaných metod nepochybně zlepšila životy lidí různými způsoby, například zvýšení výnosu plodin, umožnění produkce lepšího a většího množství masa a dokonce vytváření nových plemen psů s geneticky a behaviorálně žádoucími charakteristiky.

Když nás však lidé dělají z umělého výběru, snižuje to celkovou genetickou odchylku v populaci vytvořením „armády“ podobných zvířat. Výsledkem je a vyšší riziko mutací, větší zranitelnost vůči určitým chorobám a zvýšený výskyt fyzických problémů to by jinak bylo minimální nebo by chybělo. Například kuřata chovaná k růstu větších prsou (prostřednictvím prsních svalů) často tráví svůj život podstatně větší nepohodlí, protože jejich rámy a srdce se časem nepřizpůsobily, aby nesly přidané Hmotnost.

V jiných scénářích nepředvídané mutace a vlastnosti může vzniknout spolu s vybranými vlastnostmi. Například u včel byla chována „zabijácká“ plemena, aby produkovala více medu, ale během toho se také staly agresivnějšími a tak se staly nebezpečnými. Umělý výběr může vést ke sterilitě v organismech a u některých čistokrevných psů recesivním znakům které by se jinak přirozeně zmenšily, mohou přetrvávat, jako je dysplazie kyčelního kloubu v Labradoru retrívři.

Související obsah: Jaké druhy divokých koček žijí v New Yorku?