Künstliche Selektion (selektive Zucht): Definition & Beispiele

Der Prozess von natürliche Selektion ist der Mechanismus, der die biologische Evolution antreibt, eine Theorie, die erstmals Mitte des 19. Jahrhunderts dank der unabhängigen Arbeit von Charles Darwin und. bekannt wurde Alfred Russel Wallace.

Die Evolution erklärt die genetische Vielfalt des Lebens auf der Erde, die allesamt von einem einzigen gemeinsamen Vorfahren abstammt, als das Leben auf dem Planeten selbst vor etwa 3,5 Milliarden Jahren begann.

Die Evolution hat in der Natur dank eines Schemas stattgefunden, das als. beschrieben wird Abstieg aus Modifikation, die darauf hindeutet, dass erbliche Merkmale (d. h. Eigenschaften, die über Gene von einer Generation von Organismen an die nächste Generation), die günstig sind und die genetische "Fitness" verleihen, häufiger in einer Gruppe oder Spezies von Organismen über Zeit.

Dies geschieht, weil die fraglichen Gene auf natürliche Weise durch den Druck der Umgebung ausgewählt werden, in der bestimmte Organismen leben.

Künstliche Selektion oder selektive Züchtung nutzt die Prinzipien der natürlichen Selektion, um Populationen zu schaffen von Tieren oder Pflanzen, die auf die Bedürfnisse menschlicher Landwirte, Forscher oder Züchter von Shows oder Sportarten ausgerichtet sind Tiere.

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Tatsächlich war es die seit langem etablierte Praxis der künstlichen Selektion, die dazu beitrug, Darwins Ideen über die Natur zu leiten Selektion, denn sie lieferte deutliche und schnelle Beispiele dafür, wie Gene in Populationen mit bekanntem Vorkommen häufiger vorkamen Eingänge.

Definition der natürlichen Selektion

Natürliche Selektion muss verstanden werden, um die künstliche Selektion vollständig zu verstehen. Natürliche Selektion wirkt nicht auf einzelne Organismen, sondern auf Gene – also Längen von Desoxyribonukleinsäure (DNA), die den "Code" für ein bestimmtes Proteinprodukt tragen.

Formal umfasst die natürliche Auslese vier Aspekte:

  1. Genetische Varianz in Merkmalen existiert in einer Tierpopulation. Wenn alle Tiere einer Art genetisch identisch wären – also alle dieselbe DNA und damit dieselben Gene hätten – dann keine Merkmale könnten natürlich oder absichtlich ausgewählt werden, weil keines mehr oder weniger genetische Werte erzeugen würde Fitness.
  2. Es gibt eine differentielle Reproduktion. Nicht alle Tiere geben ihre Gene an die maximale Anzahl von Nachkommen weiter.
  3. Die verschiedenen Merkmale sind vererbbar. Eigenschaften, die das Überleben eines Tieres in einer bestimmten Umgebung erhöhen, können zunächst an die Nachkommen weitergegeben werden.
  4. EINVerschiebung des Verhältnisses der Organismen und ihre zugrunde liegende genetische Zusammensetzung im Laufe der Zeit ist das Ergebnis. Es wäre zu erwarten, dass je nach Stärke des Selektionsdrucks in einer gegebenen Umgebung das Verhältnis von fitteren zu weniger fitten Organismen im Laufe der Zeit zunehmen würde. Oft kommt es zu Aussterbeereignissen und die weniger fitten Organismen verschwinden vollständig aus dem Ökosystem.

Natürliche Selektion, erklärt

Nehmen wir als Beispiel an, Sie beginnen mit einer Tierart, die entweder gelbes Fell oder lila hat Fell, und diese Tiere wurden gerade in einen violetten Dschungel in einem unentdeckten Teil der Welt. Die lila Tiere vermehren sich wahrscheinlich schneller, weil sie sich leichter verstecken könnten Raubtiere, indem sie sich in der violetten Vegetation verstecken, während die gelben Tiere leichter "gepflückt" werden könnten aus."

Weniger überlebende gelbe Tiere würden dazu führen, dass weniger gelbe Tiere zur Paarung und Fortpflanzung zur Verfügung stehen. Wenn die Fellfarbe zufällig wäre, würde kein Elternpaar mit größerer Wahrscheinlichkeit lila und somit fittere (in dieser Umgebung) Nachkommen produzieren. Aber hier produzieren lila Tiere tatsächlich eher lila Nachkommen, und ähnlich bei gelben Tieren.

Im Zusammenhang mit natürlicher (und im weiteren Sinne künstlicher) Selektion ist "Variation" gleichbedeutend mit "genetische Variation." In unserem Tierbeispiel treten Purpur-Pelz-Gene in diesem Purpur-Farbton häufiger auf Dschungel.

Künstliche Selektion im Detail

Sie haben wahrscheinlich schon von der Verwendung von leistungssteigernden Medikamenten im Sport gehört, oder von „Doping“, einer Praxis, die in den meisten Fällen aus ethischen und Sicherheitsgründen verboten ist. Diese Medikamente ermöglichen es dem Körper, dank Muskelvergrößerungen oder anderen körperlichen Verbesserungen, die ohne die zusätzlichen Medikamente nicht möglich wären, mehr Kraft und Ausdauer zu erreichen.

Diese Medikamente wirken jedoch nur aufgrund von Prozessen, die im Spiel sind: Bewegung, Training und Anstrengung in der Praxis im Wettkampf. Mit anderen Worten, die verbotenen Medikamente erzeugen keine beispiellosen körperlichen Merkmale wie das Wachstum zusätzlicher Beine oder Arme; sie verfeinern und erweitern „nur“ bereits vorhandene Fähigkeiten.

Künstliche Selektion kann im gleichen Kontext betrachtet werden Es ist eine Form von genetische Veränderung die auf den oben aufgeführten festen Prinzipien der natürlichen Selektion spielt und die absichtlich eine oder mehrere der bereits im Spiel befindlichen Variablen verstärkt, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen.

Künstliche Selektion ist die absichtliche Auswahl der Eltern, d. h. der Organismen, die sich fortpflanzen, und deshalb ist es so auch als "selektive Zucht" bekannt. Dies geschieht, um einzelne Organismen (Pflanzen oder Tiere) mit nützlichen oder erwünschten Züge.

Selektive Zucht: Geschichte und Mechanismus

Künstliche Selektion, die eigentlich eine Art Gentechnik ist, wird seit Jahrtausenden weltweit praktiziert. Auch wenn die Leute es nicht genau wussten Wie Nutztiere mit wünschenswerten Eigenschaften konnten diese Eigenschaften an die Nachkommen weitergeben, sie waren sich dessen bewusst und stellten ihre Haltung entsprechend um.

Wenn bestimmte Kühe auf einem Betrieb größer waren und mehr Fleisch lieferten, züchtete man sofort Kühe "Familie" dieser robusten Exemplare wahrscheinlich ähnlich große Nachkommen und eine größere Rindfleisch Ertrag. Dieselben Prinzipien können auf Nutzpflanzen angewendet werden, oft mit Nachdruck, da im Bereich der Pflanzenzüchtung im Vergleich zur Tierzucht weniger ethische Bedenken bestehen.

Aus biologischer Sicht führt künstliche Selektion zu einem Anstieg der genetische Drift, oder eine Veränderung der Häufigkeit von Genen innerhalb einer Art im Laufe der Zeit. Durch die Auswahl der gewünschten Gene und der von ihnen verliehenen Eigenschaften können Menschen Pflanzen und Tiere kuratieren Populationen, in denen sowohl "gute" Gene vermehrt als auch "schlechte" Gene ausgesiebt wurden oder eliminiert.

Darwin, Tauben und künstliche Selektion

In den 1850er Jahren, kurz vor der Veröffentlichung seines bahnbrechenden Werkes Zur Entstehung der Arten, hatte Charles Darwin bereits eine damals umstrittene Idee entwickelt, um die Variation von "Rassen" innerhalb von Arten zu erklären: dass der Mensch die Zusammensetzung der Arten durch programmierte Paarung, ein Prozess, der sich auf einen noch unbekannten genetischen Mechanismus stützte, um dies zu bewirken.

(Damals wussten die Menschen noch nichts über DNA, und tatsächlich waren die Experimente von Gregor Mendel, die zeigte, wie Eigenschaften weitergegeben wurden und sein könnten dominant oder rezessiv, begannen erst Mitte der 1850er Jahre.)

Darwins viele Beobachtungen über eine bestimmte Taubenart, die zu dieser Zeit in seiner Heimat England beliebt war, beinhalteten die Tatsache, dass Tauben, die so gezüchtet wurden, dass sie deutlich unterschiedliche Größen, Farben usw. hervorbrachten, konnten dennoch mit jeder gezüchtet werden andere. Mit anderen Worten, alle waren noch Tauben, aber verschiedene Faktoren in der Umgebung hatten das genetische Bild systematisch in bestimmte Richtungen verschoben.

Das hat er vorgeschlagen natürliche Selektion wirkten auf die gleiche Weise und auf die gleichen Moleküle, was auch immer sie waren, aber über längere Zeiträume und ohne bewusste Manipulation durch Menschen oder andere.

Beispiele für künstliche Selektion: Landwirtschaft

Der gesamte Zweck der Landwirtschaft ist die Erzeugung von Nahrungsmitteln. Je mehr Lebensmittel ein Bauer pro Aufwandseinheit produzieren kann, desto einfacher wird seine Arbeit.

Bei der Subsistenzlandwirtschaft geht es darum, genug Nahrung für einen bestimmten Landwirt und seine unmittelbare Familie oder Gemeinschaft zu produzieren, um zu überleben. In der modernen Welt ist die Landwirtschaft jedoch ein Geschäft wie jedes andere, und die Menschen versuchen, von ihrer Landwirtschaft zu profitieren, indem sie Rindfleisch, Getreide, Milchprodukte und andere Güter produzieren, die die Verbraucher wünschen.

Das Verhalten und die Methoden der Landwirte sind daher vorhersehbar. Landwirte und Züchter wählen Pflanzen aus, die dank genetischer Veränderungen mehr Früchte produzieren als andere, um mehr fruchttragende Pflanzen zu erhalten Pflanzen, die größeres Gemüse liefern, um mehr Produktmasse pro investiertem Samen zu erhalten, wählen Sie Pflanzen zur Vermehrung, die in der Lage sind, zu überleben extremen Temperaturen bei Dürren und streben ansonsten nach maximaler Effizienz im Rahmen ihrer Herausforderungen Gesicht.

Beispiele von selektive Zucht in Pflanzen sind heute fast grenzenlos. Die Schaffung verschiedener Kohlpflanzenarten, um mehr Gemüsesorten zu erhalten, hat der Menschheit Kohl, Rosenkohl, Blumenkohl, Brokkoli, Grünkohl und anderen beliebten Gemüsesorten gebracht. Ähnliche Arbeiten wurden unternommen, um verschiedene Arten von Kürbissen (z. B. Kürbisse und andere Kürbisarten) verfügbar zu machen.

Tierzucht: Vieh, Hunde und andere

Wie die künstliche Selektion bestimmter Pflanzensorten ist die Züchtung von domestizierte Tiere nach wünschenswerten Merkmalen von Wildarten wird seit Tausenden von Jahren durchgeführt und über Jahrhunderte durchgeführt, obwohl der Mensch die genetische Grundlage dafür nicht kannte, warum es funktioniert. Dies geschah im Bereich der Nutz- oder Nutztiere, wo typischerweise mehr Fleisch oder Milch pro Organismus erzeugt werden soll.

Genauso wie Sie möchten, dass jeder menschliche Arbeiter in einem Automontageteam in der Lage ist, beispielsweise mehr Autos zusammenzubauen und mehr zu haben Produkt pro Nutztier steigert die landwirtschaftlichen Gewinne oder sorgt in gemeinnützigen Einrichtungen dafür, dass die Menschen genug haben, um Essen.

Hunde sind eines der verblüffendsten Beispiele für die Auswirkungen künstlicher Selektion. Verschiedene Hunderassen wurden in den letzten 10.000 oder mehr Jahren von Menschen geschaffen, beginnend mit der gemeinsame Vorfahre aller Hunde, der graue Wolf.

Heute gibt es in Hülle und Fülle Hunderassen mit scheinbar wenig oder nichts gemeinsam, wie Dackel und Deutsche Dogge, was die Bandbreite der im Hundegenom kodierten Merkmale demonstriert. Dies liegt daran, dass die Definition von "erwünschten Merkmalen" bei einem Haushund zwischen Gottbesitzern erheblich variiert. Dobermann-Pinscher sind intelligent, muskulös und schlank und machen großartige Wachhunde; Jack Russell Terrier sind agil und können viele Tiere fangen, die auf Farmen heimsuchen.

Das gleiche Prinzip erstreckt sich auf andere Arten und Industrien. Erfolgreiche Rennpferde werden zusammen gezüchtet, um eine höhere Wahrscheinlichkeit zu schaffen, schnellere und stärkere Pferde zu erschaffen nachfolgende Generationen, da ein Siegerpferd bei Großveranstaltungen für den menschlichen Besitzer lukrativ sein kann oder Eigentümer.

Auch bei der genetischen Veränderung von Lebensmitteln, einem umfangreichen Thema für sich, verändert der Mensch Nahrungsquellen, um bestimmte Eigenschaften verbessern und diese dann zusammen züchten, um "überlegene" Sorten dieser Pflanzen zu bilden und Tiere. Beispiele sind Sojabohnen, Mais, Hühner, die mehr Brustfleisch anbauen und vieles mehr.

Unerwünschte Folgen künstlicher Selektion

Die Veränderung des natürlichen Laufs der Dinge mit den hier beschriebenen Methoden hat zweifellos das Leben der Menschen auf verschiedene Weise verbessert, z Erhöhung der Ernteerträge, wodurch besseres und mehr Fleisch produziert werden kann und sogar neue Hunderassen mit genetisch und verhaltensgewünschten Eigenschaften entstehen creating Eigenschaften.

Wenn uns die Menschen jedoch zur künstlichen Selektion zwingen, verringert dies die genetische Gesamtvarianz innerhalb der Population, indem tatsächlich eine "Armee" ähnlicherer Tiere geschaffen wird. Dies führt zu a höheres Mutationsrisiko, größere Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten und eine erhöhte Inzidenz von körperlichen Problemen das wäre sonst minimal oder nicht vorhanden. Zum Beispiel verbringen Hühner, die gezüchtet werden, um größere Brüste (über ihre Brustmuskeln) zu wachsen, ihr Leben oft in wesentlich mehr Unbehagen, weil sich ihre Rahmen und Herzen im Laufe der Zeit nicht an das Tragen des hinzugefügten Materials angepasst haben Masse.

In anderen Szenarien, unvorhergesehene Mutationen und Merkmale zusammen mit den ausgewählten Merkmalen entstehen können. Bei Bienen beispielsweise wurden „Killer“-Rassen gezüchtet, um mehr Honig zu produzieren, aber dabei wurden sie auch aggressiver und damit gefährlich. Künstliche Selektion kann bei Organismen zu Sterilität führen und bei bestimmten reinrassigen Hunden zu rezessiven Merkmalen die sonst auf natürliche Weise abnehmen würden, bleiben bestehen, wie z. B. Hüftdysplasie in Labrador Retriever.

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