Keinotekoinen valinta (valikoiva jalostus): Määritelmä ja esimerkkejä

Prosessi luonnonvalinta on mekanismi, joka ohjaa biologista evoluutiota, teoria, joka kuvattiin ensimmäisen kerran tunnetusti 1800-luvun puolivälissä Charles Darwinin ja Alfred Russel Wallace.

Evoluutio muodostaa maapallon elämän geneettisen monimuotoisuuden, joka kaikki on peräisin yhdeltä yhteiseltä esi-isältä planeetan elämän alkuvaiheessa noin 3,5 miljardia vuotta sitten.

Evoluutio on tapahtunut luonnossa järjestelmän avulla, jota kuvataan nimellä polveutuminen muutoksesta, jossa ehdotetaan, että periytyvät piirteet (eli ominaisuudet, jotka voidaan välittää geenien välityksellä organismien yhdestä sukupolvesta seuraavan sukupolven), jotka ovat suotuisia ja jotka antavat geneettisen "kunnon", yleistyvät organismiryhmässä tai -lajissa yli aika.

Tämä tapahtuu, koska kyseiset geenit valitaan luonnollisesti sellaisen ympäristön paineen perusteella, jossa tietyt organismit elävät.

Keinotekoinen valinta tai valikoiva jalostus hyödyntää luonnollisen valinnan periaatteita populaatioiden luomisessa eläimistä tai kasveista, jotka vastaavat ihmisviljelijöiden, tutkijoiden tai näyttelyiden tai urheilun kasvattajien tarpeita eläimet.

Itse asiassa se oli pitkään vakiintunut keinotekoisen valinnan käytäntö, joka auttoi ohjaamaan Darwinin ajatuksia luonnosta valinta, sillä se antoi selkeitä ja nopeita esimerkkejä siitä, kuinka geenit yleistyivät tiedossa olevissa populaatioissa tulot.

Luonnonvalinta on ymmärrettävä keinotekoisen valinnan ymmärtämiseksi täysin. Luonnollinen valinta ei toimi yksittäisten organismien vaan vaan geenit - toisin sanoen deoksiribonukleiinihappo (DNA), joissa on tietyn proteiinituotteen "koodi".

Muodollisesti luonnollinen valinta sisältää neljä näkökohtaa:

1. Geneettinen varianssi ominaisuuksissa on olemassa eläinpopulaatiossa. Jos kaikki lajin eläimet olisivat geneettisesti identtisiä - toisin sanoen jos kaikilla olisi sama DNA ja siten samat geenit - mitään piirteitä ei voitu valita luonnollisesti tai tarkoituksella, koska mikään ei loisi suurempia tai vähemmän geneettisiä tasoja kunto.
   
2. On erilainen lisääntyminen. Kaikki eläimet eivät välitä geenejä enimmäismäärälle jälkeläisiä.
   
3. Eri piirteet ovat periytyviä. Piirteet, jotka tekevät eläimestä todennäköisemmän selviytymisen tietyssä ympäristössä, voidaan aluksi siirtää jälkeläisille.
   
4. Aorganismien suhteen muutos ja niiden taustalla oleva geneettinen koostumus ajan myötä on tulos. On odotettavissa, että riippuen valintapaineiden vahvuudesta tietyssä ympäristössä, asentajien ja vähemmän sopivien organismien suhde kasvaa ajan myötä. Usein tapahtuu sukupuuttoon liittyviä tapahtumia, ja vähemmän kunnossa olevat organismit häviävät suoraan ekosysteemistä.

Oletetaan esimerkiksi, että aloitat eläinlajilla, jolla on joko keltainen turkki tai purppura turkista, ja nämä eläimet on juuri siirretty purppuraan viidakkoon jossakin tuntemattomassa osassa maailman. Violetit eläimet lisääntyvät todennäköisesti nopeammin, koska ne voivat helpommin piiloutua saalistajia piiloutumalla purppuran kasvillisuuteen, kun taas keltaiset eläimet olisi helpommin "poimittu" vinossa."

Vähemmän elossa olevia keltaisia ​​eläimiä johtaisi siihen, että pariutumiseen ja lisääntymiseen olisi käytettävissä vähemmän keltaisia ​​eläimiä. Jos turkin väri olisi satunnainen, mikään vanhempien joukko ei todennäköisesti tuottaisi violettia ja siten sopivampia (tässä ympäristössä) jälkeläisiä. Mutta täällä purppurat eläimet tuottavat todennäköisemmin purppuran jälkeläisiä ja vastaavasti keltaisille eläimille.

Luonnollisen (ja laajemmin keinotekoisen) valinnan yhteydessä "vaihtelu" vastaa "geneettinen vaihtelu". Eläinesimerkkissämme purppuran turkisgeenit yleistyvät tuossa purppuranvärisessä viidakko.

Olet luultavasti kuullut suorituskykyä parantavien lääkkeiden käytöstä urheilussa tai "dopingista", mikä on useimmissa tapauksissa kielletty eettisten ja turvallisuusongelmien yhdistelmän vuoksi. Nämä lääkkeet antavat keholle mahdollisuuden saavuttaa suurempia voiman ja kestävyyden saavutuksia lihasten laajentumisen tai muiden fyysisten parannusten ansiosta, joita ei tapahdu ilman lisättyjä lääkkeitä.

Nämä lääkkeet toimivat kuitenkin vain pelaavien prosessien takia: liikunta, harjoittelu ja harjoittelu käytännössä kilpailussa. Toisin sanoen kielletyt lääkkeet eivät luo ennennäkemättömiä fyysisiä piirteitä, kuten lisäjalkojen tai käsivarsien kasvua; ne "vain" hioavat ja lisäävät jo olemassa olevia valmiuksia.

Keinotekoinen valinta voidaan tarkastella samassa yhteydessä. Se on eräänlainen geneettinen muokkaus joka toimii aiemmin luetelluilla luonnollisen valinnan kiinteillä periaatteilla ja joka tarkoituksella vahvistaa yhtä tai useampaa jo toiminnassa olevista muuttujista halutun tuloksen saavuttamiseksi.

Keinotekoinen valinta on vanhempien, toisin sanoen lisääntyvien organismien, tarkoituksellinen valinta, minkä vuoksi se onkin tunnetaan myös nimellä "valikoiva jalostus". Tämä tehdään luomaan yksittäisiä organismeja (kasveja tai eläimiä), joilla on hyödyllisiä tai haluttuja piirteet.

Keinotekoista valintaa, joka on itse asiassa eräänlainen geenitekniikka, on harjoitettu ympäri maailmaa tuhansien vuosien ajan. Vaikka ihmiset eivät tienneet tarkalleen Miten tuotantoeläimet, joilla on toivotut piirteet, pystyivät siirtämään nämä piirteet jälkeläisille, he olivat tietoisia siitä, että tämä tapahtui, ja siirtivät kasvatustaan ​​vastaavasti.

Jos tietyt lehmät tilalla olivat suurempia ja tarjosivat enemmän lihaa, lehmät kasvattivat välittömästi Näiden vankkojen yksilöiden "perhe" tuotti todennäköisesti yhtä suuria ja suurempia jälkeläisiä naudanlihan tuotto. Samoja periaatteita voidaan soveltaa viljelykasveihin, usein korostetummin, koska jalostuskasvien ja jalostuseläinten välillä on vähemmän eettisiä huolenaiheita.

Biologisesti keinotekoinen valinta johtaa lisääntymiseen geneettinen taipumustai geenitiheyden muutos lajin sisällä ajan myötä. Valitsemalla halutut geenit ja niiden antamat piirteet ihmiset kuratoivat kasvin ja eläimen populaatiot, joissa sekä "hyviä" geenejä on lisätty, että "huonoja" geenejä on vähennetty tai poistettu.

1850-luvulle mennessä, vähän ennen uraauurtavan työn julkaisua Lajien alkuperästä, Charles Darwin oli jo kehittänyt silloin kiistanalaisen idean selittää "rodujen" vaihtelu lajien sisällä: että ihmiset olivat manipuloinut lajien koostumus parittelemalla niitä ohjelmoiduilla tavoilla, prosessi, joka oli tukeutunut johonkin vielä tuntemattomaan geneettiseen mekanismiin tämän aikaansaamiseksi.

(Tuolloin ihmiset eivät tienneet mitään DNA: sta, ja itse asiassa Gregor Mendel, joka osoitti, kuinka piirteet siirtyivät ja voisivat olla hallitseva tai resessiivinen, olivat vasta alkamassa 1850-luvun puolivälissä.)

Darwinin moniin havaintoihin tietystä kyyhkyslajista, joka oli suosittu kotimaassaan Englannissa tuolloin, sisältyi se kyyhkyset, jotka oli kasvatettu tavalla, joka tuotti huomattavasti eri kokoja, värejä ja niin edelleen, voitiin kuitenkin kasvattaa kullakin muut. Toisin sanoen, kaikki olivat edelleen kyyhkyset, mutta erilaiset ympäristötekijät olivat järjestelmällisesti siirtäneet geneettistä kuvaa tiettyihin suuntiin.

Hän ehdotti sitä luonnonvalinta toimivat samalla tavalla ja samoilla molekyyleillä, olivat ne mitä tahansa, mutta pidempään ja ilman ihmisten tai kenenkään muun tietoista manipulointia.

Maatalouden koko tarkoitus on tuottaa ruokaa. Mitä enemmän ruokaa viljelijä voi tuottaa kulutettua ponnistusyksikköä kohti, sitä helpompaa hänen työnsä on.

Itsenäisessä viljelyssä ajatuksena on tuottaa tarpeeksi ruokaa tietylle maanviljelijälle ja hänen lähimmälle perheelleen tai yhteisölleen selviytyäkseen. Nykyaikaisessa maailmassa maataloustuotanto on kuitenkin liiketoimintaa kuten mikä tahansa muu, ja ihmiset pyrkivät hyötymään viljelystään tuottamalla naudanlihaa, satoja, maitotuotteita ja muita kuluttajien haluamia tuotteita.

Viljelijöiden käyttäytyminen ja menetelmät ovat siis ennustettavissa. Viljelijät ja viljelijät valitsevat kasvit, jotka geneettisten muutosten ansiosta tuottavat enemmän hedelmiä kuin muut saadakseen enemmän hedelmällisiä kasveja kasvit, jotka tuottavat suurempia vihanneksia saadakseen enemmän tuotemassaa sijoitettua siementä kohti, valitse lisääntymiskykyiset kasvit, jotka pystyvät selviytymään äärimmäiset lämpötilat kuivuuden aikana ja muuten pyrkivät maksimaaliseen tehokkuuteen niiden haasteiden yhteydessä kasvot.

Esimerkkejä valikoiva jalostus kasvit ovat nykyään melkein rajattomat. Erilaisten kaalikasvien lajien luominen useampien vihannesten saamiseksi on antanut ihmiskunnalle kaalia, ruusukaalia, kukkakaalia, parsakaalia, lehtikaalia ja muita suosittuja vihreitä. Samanlaista työtä on tehty erilaisten kurpitsa (esim. Kurpitsa ja muut kurpitsa) saataville.

Kuten tiettyjen kasvilajikkeiden keinotekoinen valinta, myös jalostus kotieläimet Luonnonvaraisten lajien toivottujen ominaisuuksien suhteen on ollut käynnissä tuhansia vuosia, ja sitä on tehty vuosisatojen ajan huolimatta siitä, että ihmiset eivät tiedä geneettistä perustaa miksi se toimii. Tämä on tehty karjan tai tuotantoeläinten alueella, jolla tavallisesti pyritään luomaan enemmän lihaa tai maitoa organismia kohti.

Aivan kuten haluaisit, että jokainen automaattiasennustiimin työntekijä pystyy esimerkiksi kokoamaan enemmän autoja ja enemmän Tuote maatilaa kohti kasvattaa maatalouden voittoja tai voittoa tavoittelemattomissa olosuhteissa varmistaa, että ihmisillä on tarpeeksi syödä.

Koirat tarjoavat kaikkein hämmästyttävimpiä esimerkkejä keinotekoisen valinnan vaikutuksista. Eri koirarodut ovat luoneet ihmiset viimeisten 10000 tai useamman vuoden aikana alkaen kaikkien koirien yhteinen esi-isä, harmaa susi.

Nykyään koirarotuja, joilla on näennäisesti vähän tai ei lainkaan yhteistä, kuten mäyräkoiria ja tanskalaisia, esiintyy runsaasti, mikä osoittaa koiran genomiin koodattujen piirteiden valikoiman. Tämä johtuu siitä, että koiran "toivottavien ominaisuuksien" määritelmä vaihtelee huomattavasti jumalan omistajien välillä. Dobermanni-pinserit ovat älykkäitä, lihaksikkaita ja tyylikkäitä ja tekevät hienoja vartijakoiria; Jack Russellin terrierit ovat ketteriä ja voivat saada kiinni paljon eläimiä, jotka ahdistavat maatiloja.

Sama periaate kattaa muutkin lajit ja teollisuudenalat. Menestyneet kilpahevoset kasvatetaan yhdessä, mikä lisää todennäköisyyttä luoda nopeammat, vahvemmat hevoset seuraaville sukupolville, sillä voittajahevonen suurissa tapahtumissa voi olla kannattavaa ihmisen omistajalle tai omistajat.

Elintarvikkeiden geneettisessä muuntamisessa, joka on sinänsä laaja aihe, ihmiset muuttavat elintarvikelähteitä parantaa tiettyjä piirteitä ja kasvattaa ne sitten muodostamaan näiden kasvien "ylivertaiset" kannat eläimet. Esimerkkejä ovat soijapavut, maissi, kanat, jotka kasvattavat enemmän rintalihaa ja paljon muuta.

Asioiden luonnollisen kulun muuttaminen tässä kuvatuilla menetelmillä on kiistatta parantanut ihmisten elämää monin tavoin, esimerkiksi sadon lisääminen, paremman ja suuremman lihan tuottaminen ja jopa uusien koirarotujen luominen geneettisesti ja käyttäytymiseltä toivottaviksi ominaisuudet.

Kun ihmiset kuitenkin tekevät meidät keinotekoiseen valintaan, tämä vähentää yleistä geneettistä varianssia populaatiossa luomalla itse asiassa "armeijan" enemmän samanlaisia ​​eläimiä. Tämä johtaa a suurempi mutaatioiden riski, suurempi alttius tietyille sairauksille ja lisääntynyt fyysisten ongelmien esiintyvyys se olisi muuten vähäinen tai puuttuisi. Esimerkiksi suurempien rintojen (rintalihasten kautta) kasvattamiseen kasvatetut kanat viettävät usein elämänsä huomattavasti enemmän epämukavuutta, koska niiden kehykset ja sydämet eivät ole ajan myötä sopeutuneet kantamaan lisättyä massa.

Muissa tilanteissa odottamattomat mutaatiot ja piirteet voi syntyä yhdessä valittujen piirteiden kanssa. Esimerkiksi mehiläisissä "tappaja" rodut kasvatettiin tuottamaan enemmän hunajaa, mutta prosessin aikana ne myös aggressiivisemmiksi ja siten vaarallisiksi. Keinotekoinen valinta voi johtaa steriiliyteen organismeissa ja tietyissä puhdasrotuisissa koirissa resessiivisillä ominaisuuksilla jotka muuten vähenevät luonnollisesti, annetaan jatkua, kuten lonkkadysplasia Labradorissa noutajat.

Asiaan liittyvä sisältö: Minkä tyyppisiä villikissoja elää New Yorkissa?