Kunstig selektion (selektiv avl): definition og eksempler

Processen med naturlig selektion er den mekanisme, der driver den biologiske udvikling, en teori, der først blev beskrevet berømt i midten af ​​1800'erne takket være det uafhængige arbejde af Charles Darwin og Alfred Russel Wallace.

Evolution tegner sig for den genetiske mangfoldighed af livet på Jorden, som alle stammer fra en fælles fælles forfader ved begyndelsen af ​​livet på selve planeten for omkring 3,5 milliarder år siden.

Evolution er sket i naturen takket være en ordning beskrevet som nedstigning fra ændring, der foreslår, at arvelige træk (dvs. egenskaber, der kan overføres via gener fra en generation af organismer til næste generation), der er gunstige, og som giver genetisk "egnethed", bliver mere udbredt i en gruppe eller arter af organismer i tid.

Dette sker, fordi de pågældende gener naturligt vælges af det miljøtryk, hvor givne organismer lever.

Kunstig selektion eller selektiv avl bruger principperne for naturlig selektion til at skabe befolkninger af dyr eller planter, der stemmer overens med behovene hos menneskelige landmænd, forskere eller opdrættere til udstilling eller sport dyr.

Faktisk var det den længe etablerede praksis med kunstig udvælgelse, der hjalp med at guide Darwins ideer om natur udvælgelse, for det gav skarpe og hurtige eksempler på, hvordan gener blev mere udbredte i kendte populationer indgange.

Naturlig selektion skal forstås for fuldt ud at forstå kunstig udvælgelse. Naturlig selektion fungerer ikke på individuelle organismer, men på gener - med andre ord længder på deoxyribonukleinsyre (DNA), der bærer "koden" for et specifikt proteinprodukt.

Formelt inkluderer naturlig udvælgelse fire aspekter:

1. Genetisk variation i træk eksisterer i en population af dyr. Hvis alle dyr i en art var genetisk identiske - det vil sige, hvis de alle havde det samme DNA og dermed de samme gener - så ingen egenskaber kunne vælges til, naturligt eller bevidst, fordi ingen ville skabe større eller mindre niveauer af genetisk fitness.
   
2. Der er differentieret reproduktion. Ikke alle dyr videregiver deres gener til det maksimale antal afkom.
   
3. De forskellige træk er arvelige. Egenskaber, der gør et dyr mere tilbøjelige til at overleve i et givet miljø, kan overføres til afkom til at begynde med.
   
4. ENforskydning i forholdet mellem organismer og deres underliggende genetiske sammensætning over tid er resultatet. Afhængigt af styrken af ​​udvælgelsestrykkene inden for et givet miljø ville det forventes, at forholdet mellem fitner-til-mindre-fit-organismer ville stige over tid. Ofte vil der forekomme udryddelsesbegivenheder, og de mindre egnede organismer forsvinder direkte fra økosystemet.

Lad os som et eksempel sige, at du starter med en dyreart, der enten har gul pels eller lilla pels, og disse dyr er netop blevet flyttet til en lilla jungle i en eller anden uopdaget del af verden. De lilla dyr vil sandsynligvis reproducere i højere grad, fordi de lettere kunne skjule sig for rovdyr ved at gemme sig i den lilla vegetation, hvorimod de gule dyr lettere ville blive "plukket af."

Færre gule dyr, der overlever, ville resultere i færre gule dyr til rådighed til parring og reproduktion. Hvis pelsfarven var tilfældig, ville intet sæt forældre være mere tilbøjelige til at producere lilla og dermed bedre (i dette miljø) afkom end nogen anden. Men her er lilla dyr faktisk mere tilbøjelige til at producere lilla afkom og tilsvarende for gule dyr.

I forbindelse med naturlig (og i forlængelse kunstig) udvælgelse svarer "variation" til "genetisk variation." I vores dyreeksempel bliver lilla pelsgener mere udbredt i den lilla nuance jungle.

Du har sandsynligvis hørt om brugen af ​​præstationsfremmende stoffer i sport eller "doping", en praksis, som i de fleste tilfælde er forbudt på grund af en kombination af etiske og sikkerhedsmæssige bekymringer. Disse stoffer gør det muligt for kroppen at nå større styrke og udholdenhed takket være forstørrelser af musklerne eller andre fysiske forbedringer, der ikke ville forekomme uden de tilsatte lægemidler.

Disse stoffer virker dog kun på grund af processer, der er i spil: motion, træning og stræben i praksis i konkurrence. Med andre ord skaber de forbudte stoffer ikke hidtil usete fysiske træk, såsom væksten af ​​yderligere ben eller arme; de "blot" finpudser og udvider kapaciteter, der allerede er på plads.

Kunstig udvælgelse kan ses i stort set samme sammenhæng. Det er en form for genetisk modifikation der spiller på de faste principper for naturlig udvælgelse, der er anført tidligere, og som med vilje forstærker en eller flere af de variabler, der allerede er i spil for at opnå et ønsket resultat.

Kunstig udvælgelse er det forsætlige valg af forældrene, det vil sige de organismer, der vil reproducere, hvorfor det er også kendt som "selektiv avl." Dette gøres for at skabe individuelle organismer (planter eller dyr) med gavnlige eller ønskede træk.

Kunstig selektion, som faktisk er en type genteknologi, har været praktiseret over hele verden i tusinder af år. Selv hvis folk ikke vidste præcist hvordan husdyr med ønskelige træk var i stand til at videregive disse træk til afkom, de var klar over, at dette skete og flyttede deres landbrug i overensstemmelse hermed.

Hvis visse køer på en gård var større og leverede mere kød, opdrættede køer med det samme "familie" af disse robuste prøver producerede sandsynligvis tilsvarende store afkom og et større oksekødsudbytte. De samme principper kan anvendes på afgrøder, ofte mere eftertrykkeligt på grund af færre etiske bekymringer inden for avlsplanter i forhold til avlsdyr.

I biologiske termer fører kunstig selektion til en stigning i genetisk drifteller en ændring i hyppigheden af ​​gener inden for en art over tid. Ved at vælge de ønskede gener og de træk, de giver, mennesker til at kurere planter og dyr populationer, hvor både "gode" gener er blevet øget og "dårlige" gener er blevet vundet ned eller elimineret.

I 1850'erne, kort før offentliggørelsen af ​​hans banebrydende arbejde Om oprindelsen af ​​arter, Charles Darwin havde allerede fremført en så kontroversiel idé til at forklare variation af "racer" inden for arter: at mennesker havde manipuleret sammensætning af arter ved at parre dem på programmerede måder, en proces der havde været afhængig af en endnu ukendt genetisk mekanisme for at få dette til.

(På det tidspunkt vidste mennesker ikke noget om DNA og faktisk eksperimenterne med Gregor Mendel, som viste, hvordan træk blev videregivet og kunne være dominerende eller recessivbegyndte lige i midten af ​​1850'erne.)

Darwins mange observationer af en bestemt slags due, der var populær i sit hjemland England på det tidspunkt, omfattede det faktum, at duer, der var opdrættet på en måde, der producerede markant forskellige størrelser, farver og så videre, kunne alligevel opdrættes med hver Andet. Med andre ord var alle stadig duer, men forskellige faktorer i miljøet havde systematisk forskudt det genetiske billede i bestemte retninger.

Han foreslog det naturlig selektion handlede på samme måde og på de samme molekyler, uanset hvad de var, men over længere perioder og uden bevidst manipulation af mennesker eller nogen anden.

Hele formålet med landbruget er at producere mad. Jo mere mad en landmand kan producere pr. Indsats, jo lettere bliver hans eller hendes job.

I eksistenslandbrug er ideen at producere mad nok til en given landmand og hans eller hendes nærmeste familie eller samfund til at overleve. I den moderne verden er landbrug dog en forretning som enhver anden, og folk søger at tjene på deres landbrug ved at producere oksekød, afgrøder, mejeriprodukter og andre varer, som forbrugerne ønsker.

Landmændenes adfærd og metoder er derfor forudsigelig. Landmænd og avlere vælger planter, der takket være genetiske ændringer producerer mere frugt end andre for at få flere frugtbærende planter planter, der giver større grøntsager for at få mere produktmasse pr. investeret frø, vælg planter til at reproducere, der er i stand til at overleve ekstreme temperaturer under tørke og ellers stræbe efter maksimal effektivitet i sammenhæng med de forskellige udfordringer, de ansigt.

Eksempler på selektiv avl i planter i dag er næsten ubegrænsede. Oprettelsen af ​​forskellige arter af kålplanter for at få flere typer grøntsager har givet menneskehedskål, rosenkål, blomkål, broccoli, grønkål og andre populære greens. Lignende arbejde er blevet gjort for at stille forskellige slags kalebasser (f.eks. Græskar og andre typer squash) til rådighed.

Ligesom det kunstige valg af visse plantesorter, opdræt af tamme dyr for ønskelige træk fra vilde arter har foregået i tusinder af år og blev udført i århundreder på trods af at mennesker ikke vidste det genetiske grundlag for hvorfor det fungerer. Dette er sket inden for husdyr eller husdyr, hvor målet typisk er at skabe mere kød eller mælk pr. Organisme.

Ligesom du ønsker, at enhver menneskelig medarbejder i et autosamlingsteam skal kunne sige, at samle flere biler og have flere produkt pr. husdyr øger landbrugsoverskuddet eller i nonprofitindstillinger, sikrer, at folk har nok til spise.

Hunde er blandt de mest overraskende eksempler på virkningerne af kunstig selektion. Forskellige hunderacer er skabt af mennesker i løbet af de sidste 10.000 år eller mere fra og med den fælles forfader til alle hunde, den grå ulv.

I dag findes racer af hunde med tilsyneladende lidt eller intet til fælles, såsom gravhunde og store danskere, i overflod, hvilket viser rækkevidden af ​​træk kodet i hundens genom. Dette skyldes, at definitionen af ​​"ønskelige træk" i husdyr en hund varierer betydeligt mellem gudsejere. Doberman Pinschers er smarte, muskuløse og slanke og er gode vagthunde; Jack Russell terrier er adræt og kan fange mange dyr, der hjemsøger gårde.

Det samme princip spænder over andre arter og industrier. Succesrige væddeløbsheste opdrættes sammen for at skabe større sandsynlighed for at skabe hurtigere, stærkere heste i efterfølgende generationer, da det at have en vindende hest i større begivenheder kan være lukrativt for den menneskelige ejer eller ejere.

Også i den genetiske modifikation af mad, et omfattende emne i sig selv, ændrer mennesker fødekilder til forbedre visse træk og derefter opdrætte disse sammen for at danne "overlegne" stammer af disse planter og dyr. Eksempler inkluderer sojabønner, majs, kyllinger, der dyrker mere brystkød og mange flere.

Ændring af det naturlige forløb ved hjælp af de her beskrevne metoder har utvivlsomt forbedret menneskers liv på forskellige måder, f.eks. Ved at øge afgrødeudbyttet, hvilket giver mulighed for at producere bedre og mere kød og endda skabe nye hunderacer med genetisk og adfærdsmæssigt ønskelig egenskaber.

Når folk imidlertid gør os til kunstig selektion, reducerer dette den generelle genetiske variation i populationen ved faktisk at skabe en "hær" af flere lignende dyr. Dette resulterer i en højere risiko for mutationer, større sårbarhed over for visse sygdomme og øget forekomst af fysiske problemer der ellers ville være minimal eller fraværende. For eksempel tilbringer kyllinger, der opdrættes for at dyrke større bryster (via deres brystmuskler) ofte deres liv i væsentligt mere ubehag, fordi deres rammer og hjerter ikke har tilpasset sig over tid til at bære det tilføjede masse.

I andre scenarier, uforudsete mutationer og træk kan opstå sammen med de valgte træk. I bier blev f.eks. "Dræber" racer opdrættet for at producere mere honning, men i processen blev de også mere aggressive og blev således farlige. Kunstig selektion kan føre til sterilitet i organismer og hos visse racerene hunde recessive træk der ellers ville formindskes naturligt, får lov til at fortsætte, såsom hoftedysplasi i Labrador retrievere.

Relateret indhold: Hvilke typer vildkatte lever i New York?