A folyamata természetes kiválasztódás az a mechanizmus, amely a biológiai evolúciót vezérli. Ezt az elméletet először az 1800-as évek közepén írták le híresen Charles Darwin és Alfred Russel Wallace.
Az evolúció a földi élet genetikai sokféleségével jár, amelyek mindegyike egyetlen közös ősből származik a bolygó életének hajnalán, mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtt.
Az evolúció a természetben történt a következőképpen leírt sémának köszönhetően leszármazás a módosításból, amely azt javasolja, hogy az öröklődő tulajdonságok (vagyis azok a tulajdonságok, amelyek a gének révén egy organizmus nemzedékből a következő generáció), amelyek kedvezőek és genetikai "alkalmasságot" biztosítanak, egyre inkább elterjednek egy organizmuscsoportban vagy fajban idő.
Ez azért történik, mert a szóban forgó géneket természetesen a környezeti nyomás választja ki, amelyben az adott organizmusok élnek.
A mesterséges szelekció vagy a szelektív tenyésztés a természetes szelekció elveit használja fel populációk létrehozásához állatok vagy növények, amelyek megfelelnek az emberi gazdálkodók, kutatók vagy a show- vagy sportágazat tenyésztői igényeinek állatok.
Valójában a mesterséges szelekció régóta bevált gyakorlata segítette Darwin természetes elképzeléseit szelekciót, mert éles és gyors példákat szolgáltatott arra, hogy a gének hogyan terjedtek el jobban az ismert populációkban bemenetek.
Természetes kiválasztás meghatározása
Természetes kiválasztódás a mesterséges szelekció teljes megértése érdekében meg kell érteni. A természetes szelekció nem az egyes organizmusokon, hanem a továbbiakban működik gének - más szavakkal: dezoxiribonukleinsav (DNS), amelyek egy adott fehérjetermék "kódját" hordozzák.
Formálisan a természetes szelekció magában foglalja négy szempont:
-
A tulajdonságokban genetikai eltérés létezik állatok populációjában. Ha egy faj összes állata genetikailag azonos lenne - vagyis ha mindegyiküknek ugyanaz a DNS-je és ezért ugyanazok a gének lennének -, akkor semmilyen tulajdonság nem választható ki természetes módon vagy szándékosan, mert egyik sem hozna létre nagyobb vagy kevesebb genetikai szintet fitnesz.
-
Különböző szaporodás van. Nem minden állat adja át génjét a maximális utódszámnak.
-
A különböző tulajdonságok örökölhetőek. Azok a tulajdonságok, amelyek miatt az állat nagyobb valószínűséggel marad életben egy adott környezetben, kezdetben átadható az utódoknak.
- Aaz élőlények arányának eltolódása és genetikai összetételük idővel az eredmény. Várható, hogy az adott környezetben a szelekciós nyomások erősségétől függően az illesztő-kevésbé fitt élőlények aránya idővel megnő. Gyakran kihalási események következnek be, és a kevésbé fitt organizmusok egyenesen eltűnnek az ökoszisztémából.
Természetes szelekció, magyarázat
Példaként tegyük fel, hogy olyan állatfajokkal indul, amelyek sárga szőrrel vagy lilával rendelkeznek szőrmét, és ezeket az állatokat éppen egy lila dzsungelbe helyezték át a világ. A lila állatok valószínűleg nagyobb arányban szaporodnak, mert könnyebben elbújhatnak ragadozók a lila növényzetbe bújva, míg a sárga állatokat könnyebben "kiszedhetik" ki."
A kevesebb túlélő sárga állat kevesebb sárga állatot eredményezne párzásra és szaporodásra. Ha a szőr színe véletlenszerű lenne, akkor egyetlen szülő sem lenne nagyobb valószínűséggel, mint bármelyik másik, lila és fittebb utódokat (ebben a környezetben). De itt a lila állatok valóban nagyobb valószínűséggel hoznak lila utódokat, és hasonlóan a sárga állatoknál is.
A természetes (és ezzel együtt mesterséges) szelekcióval összefüggésben a "variáció" egyenértékű a "genetikai variáció." Állati példánkban a lila szőrű gének elterjedtebbek abban a lila színűben dzsungel.
Mesterséges kiválasztás részletesen
Valószínűleg hallott már a teljesítménynövelő gyógyszerek sportban történő használatáról vagy a "doppingról", amely gyakorlat az etikai és biztonsági szempontok kombinációja miatt a legtöbb esetben tilos. Ezek a gyógyszerek lehetővé teszik a test számára, hogy nagyobb erő- és állóképességet érjen el az izmok megnagyobbodásának vagy egyéb fizikai javulásnak köszönhetően, amely nem következne be a hozzáadott gyógyszerek nélkül.
Ezek a gyógyszerek azonban csak a folyamatban lévő folyamatok miatt működnek: testmozgás, edzés és a versenyben a gyakorlatban való törekvés. Más szavakkal, a tiltott gyógyszerek nem hoznak létre soha nem látott fizikai tulajdonságokat, például további lábak vagy karok növekedését; "csupán" csiszolják és bővítik a már meglévő képességeket.
Mesterséges szelekció nagyjából ugyanabban a kontextusban tekinthetők meg. Ez a genetikai módosítás amely a természetes szelekció korábban felsorolt rögzített elvein játszik, és amely szándékosan felerősíti a játékban már szereplő egy vagy több változót a kívánt eredmény elérése érdekében.
A mesterséges szelekció a szülők, vagyis a szaporodni képes organizmusok szándékos kiválasztása, ezért is más néven "szelektív tenyésztés". Ezt azért hozzák létre, hogy előnyös vagy kívánt egyéni organizmusokat (növényeket vagy állatokat) hozzanak létre vonások.
Szelektív tenyésztés: történelem és mechanizmus
A mesterséges szelekciót, amely tulajdonképpen a géntechnológia egyik fajtája, évezredek óta gyakorolják az egész világon. Még akkor is, ha az emberek nem tudták pontosan hogyan a kívánatos tulajdonságokkal rendelkező haszonállatok át tudták adni ezeket a tulajdonságokat az utódoknak, tudták, hogy ez megtörtént, és ennek megfelelően áthelyezték gazdálkodásukat.
Ha a gazdaságban bizonyos tehenek nagyobbak voltak és több húst szolgáltattak volna, akkor a tehenek azonnali tenyésztése volt Ezen robusztus példányok "családja" valószínűleg hasonlóan nagy és még nagyobb utódokat fog hozni marhahozam. Ugyanezek az elvek alkalmazhatók a növényekre is, gyakran hangsúlyosabban, mivel a tenyésznövények és a tenyészállatok terén kevesebb etikai probléma merül fel.
Biológiailag a mesterséges szelekció a növekedéshez vezet genetikai sodródás, vagy a gének gyakoriságának változása egy fajon belül az idő múlásával. A kívánt gének és az általuk tulajdonított tulajdonságok kiválasztásával az emberek kezelhetik a növényeket és állatokat populációk, amelyekben mind a "jó" gének megnövekedtek, mind a "rossz" gének meggyengültek, ill Eltüntetett.
Darwin, Galambok és mesterséges szelekció
Az 1850-es évekre, röviddel úttörő munkájának megjelenése előtt A fajok eredetéről, Charles Darwin már kifejlesztett egy akkor vitatott ötletet a fajokon belüli "fajták" variációinak magyarázatára: hogy az emberek manipulálták a a fajok összetétele programozott módon párosítva őket, amely folyamat valamilyen eddig ismeretlen genetikai mechanizmusra támaszkodott.
(Abban az időben az emberek semmit sem tudtak a DNS-ről, és valójában a Gregor Mendel, amely megmutatta, hogyan adódtak tovább a tulajdonságok és mik lehetnek azok domináns vagy recesszív, még csak az 1850-es évek közepén kezdődtek.)
Darwin akkori szülőföldjén, Angliában népszerű galambfajta számos megfigyelése többek között az volt a galambokat, amelyeket jelentősen különböző méretben, színben és így tovább tenyésztettek, mindazonáltal nem lehetett tenyészteni Egyéb. Más szavakkal, még mindig galambok voltak, de a környezet különböző tényezői szisztematikusan eltolták a genetikai képet bizonyos irányokba.
Azt javasolta természetes kiválasztódás ugyanúgy és ugyanazokon a molekulákon hatott, bármi is volt, de hosszabb ideig és emberek vagy bárki más tudatos manipulálása nélkül.
Példák a mesterséges szelekcióra: Mezőgazdaság
A gazdálkodás teljes célja az élelmiszer előállítása. Minél több ételt tud előállítani egy gazdálkodó egy ráfordított erőfeszítésre jutva, annál könnyebb lesz a munkája.
Az önellátó gazdálkodásban az elképzelés az, hogy elegendő ételt állítson elő egy adott gazdálkodónak és közvetlen családjának vagy közösségének a túléléshez. A modern világban azonban a gazdálkodás olyan üzlet, mint bármely más, és az emberek a marhahús, a növények, a tejtermékek és a fogyasztók által igényelt egyéb termékek előállításával próbálnak profitálni gazdálkodásukból.
A gazdák viselkedése és módszerei tehát kiszámíthatóak. A gazdák és a termelők olyan növényeket választanak ki, amelyek a genetikai változásoknak köszönhetően több gyümölcsöt teremnek, mint mások, hogy több gyümölcsöző növényt válasszanak azok a növények, amelyek nagyobb zöldséget hoznak, hogy befektetett vetőmagonként nagyobb tömegű terméket kapjanak, válasszanak olyan növényeket, amelyek képesek túlélni szélsőséges hőmérsékletek szárazság idején, és egyébként a maximális hatékonyságra törekszenek az általuk támasztott kihívások körében arc.
Példák szelektív tenyésztés növényekben ma szinte határtalanok. A különféle káposztafajok létrehozása többféle zöldség megszerzéséhez az emberiség káposztáját, kelbimbóját, karfiolt, brokkolit, kelkáposztát és más népszerű zöldséget adott. Hasonló munkát végeztek a különféle tökfélék (pl. Sütőtök és más típusú tök) elérhetővé tétele érdekében.
Állattenyésztés: állatállomány, kutyák és mások
Mint egyes növényfajták mesterséges kiválasztása, a nemesítés is háziasított állatok mert a vadon élő fajok kívánatos tulajdonságai évezredek óta zajlanak, és évszázadok óta folytak annak ellenére, hogy az emberek nem tudták, miért működik genetikai alapja. Ezt az állatállomány vagy haszonállatok területén végezték, ahol jellemzően több hús vagy tej létrehozása a cél szervezetenként.
Ahogy azt szeretné, hogy az autó-összeszerelő csapat minden emberi dolgozója képes legyen mondjuk több autó összeszerelésére, még többel A haszonállatonkénti termék növeli a gazdálkodás nyereségét, vagy nonprofit környezetben biztosítja, hogy az embereknek elegendő legyen eszik.
A kutyák a mesterséges szelekció hatásainak legmegdöbbentőbb példái közé tartoznak. Különféle kutya fajták az emberek az elmúlt 10 000 vagy több évben hozták létre minden kutya közös őse, a szürke farkas.
Manapság rengeteg olyan kutyafajta létezik, amelyeknek látszólag kevés vagy semmi közös van, például tacskók és nagy dánok, bemutatva a kutya genomjában kódolt tulajdonságok körét. Ennek oka, hogy a házikutyában a "kívánatos tulajdonságok" meghatározása jelentősen eltér az istentulajdonosok között. A Doberman Pinschers okos, izmos és elegáns, és nagyszerű őrző kutyákat alkot; A Jack Russell terrierek mozgékonyak és rengeteg olyan állatot képesek megfogni, amelyek a gazdaságokat kísértik.
Ugyanez az elv más fajokra és iparágakra is kiterjed. A sikeres versenylovakat együtt tenyésztik, hogy nagyobb valószínűséggel jöjjenek létre gyorsabb, erősebb lovak a következő generációk, mivel a nagy eseményeken győztes ló jövedelmező lehet az emberi tulajdonos számára, ill tulajdonosok.
Az élelmiszerek genetikai módosításában, amely önmagában is kiterjedt téma, az emberek módosítják az élelmiszer-forrásokat fokozza bizonyos tulajdonságait, majd szaporítja ezeket együtt, hogy ezekből a növényekből "kiváló" törzseket képezzenek és állatok. Ilyen például a szójabab, a kukorica, a csirkék, amelyek több mellhúst termesztenek, és még sok más.
A mesterséges szelekció káros következményei
A dolgok természetes menetének az itt leírt módszerekkel történő megváltoztatása vitathatatlanul többféle módon javította az emberek életét, például azáltal, hogy a terméshozam növelése, jobb és több hús termelésének lehetővé tétele, sőt új kutyafajták létrehozása, amelyek genetikailag és viselkedésükben kívánatosak jellemzők.
Amikor azonban az emberek mesterséges szelekcióra kényszerítenek minket, ez csökkenti a populáción belüli általános genetikai eltéréseket azáltal, hogy tulajdonképpen "hasonlóbb" állatok "seregét" hozza létre. Ennek eredményeként a nagyobb a mutációk kockázata, nagyobb kiszolgáltatottság bizonyos betegségek iránt, és növekszik a fizikai problémák előfordulása ez egyébként minimális vagy hiányozna. Például a nagyobb mellek tenyésztésére szánt csirkék (mellizmain keresztül) gyakran az életüket töltik lényegesen nagyobb kényelmetlenséget okoz, mert keretük és szívük az idők során nem alkalmazkodik a hozzáadott anyag hordozásához tömeg.
Más esetekben előre nem látható mutációk és tulajdonságok a kiválasztott tulajdonságokkal együtt felmerülhet. A méhekben például "gyilkos" fajtákat tenyésztettek, hogy több mézet termeljenek, de közben agresszívebbé váltak, és így veszélyesek lettek. A mesterséges szelekció sterilitáshoz vezethet az organizmusokban, egyes fajtatiszta kutyáknál pedig recesszív tulajdonságokkal amelyek egyébként természetes módon csökkennek, megmaradhatnak, például Labradorban a csípő dysplasia visszakeresők.
Kapcsolodo tartalom: Milyen típusú vad macskák élnek New Yorkban?