Kunstmatige selectie (selectief fokken): definitie en voorbeelden

Het proces van natuurlijke selectie is het mechanisme dat biologische evolutie aandrijft, een theorie die voor het eerst beroemd werd beschreven in het midden van de 19e eeuw dankzij het onafhankelijke werk van Charles Darwin en Alfred Russell Wallace.

Evolutie is verantwoordelijk voor de genetische diversiteit van het leven op aarde, dat allemaal is afgeleid van een enkele gemeenschappelijke voorouder aan het begin van het leven op de planeet zelf, ongeveer 3,5 miljard jaar geleden.

Evolutie heeft in de natuur plaatsgevonden dankzij een schema dat wordt beschreven als: afstamming van wijziging, die stelt dat erfelijke eigenschappen (d.w.z. eigenschappen die kunnen worden doorgegeven via genen van de ene generatie organismen aan de volgende generatie) die gunstig zijn en die genetische "fitness" verlenen, komen vaker voor in een groep of soorten organismen gedurende tijd.

Dit gebeurt omdat de genen in kwestie van nature worden geselecteerd door de druk van de omgeving waarin bepaalde organismen leven.

Kunstmatige selectie, of selectief fokken, maakt gebruik van de principes van natuurlijke selectie om populaties te creëren create van dieren of planten die aansluiten bij de behoeften van menselijke boeren, onderzoekers of fokkers van show of sport dieren.

In feite was het de al lang bestaande praktijk van kunstmatige selectie die Darwins ideeën over natuurlijk hielp leiden selectie, want het leverde grimmige en snelle voorbeelden van hoe genen vaker voorkwamen in populaties die bekend waren ingangen.

Natuurlijke selectie moet worden begrepen om kunstmatige selectie volledig te begrijpen. Natuurlijke selectie werkt niet op individuele organismen, maar op genen – met andere woorden, lengtes van desoxyribonucleïnezuur (DNA) die de "code" dragen voor een specifiek eiwitproduct.

Formeel omvat natuurlijke selectie vier aspecten:

1. Er bestaat genetische variantie in eigenschappen in een dierenpopulatie. Als alle dieren van een soort genetisch identiek zouden zijn – dat wil zeggen, als ze allemaal hetzelfde DNA en dus dezelfde genen hadden – dan er konden geen eigenschappen worden geselecteerd, natuurlijk of opzettelijk, omdat geen enkele meer of minder genetisch niveau zou creëren geschiktheid.
   
2. Er is differentiële reproductie. Niet alle dieren geven hun genen door aan het maximale aantal nakomelingen.
   
3. De verschillende eigenschappen zijn erfelijk. Eigenschappen die ervoor zorgen dat een dier meer kans heeft om te overleven in een bepaalde omgeving, kunnen om te beginnen worden doorgegeven aan nakomelingen.
   
4. EENverschuiving in de verhouding van organismen en hun onderliggende genetische samenstelling in de loop van de tijd is het resultaat. Verwacht zou worden dat, afhankelijk van de sterkte van de selectiedruk binnen een bepaalde omgeving, de verhouding tussen fitter en minder fit organismen in de loop van de tijd zou toenemen. Vaak zullen er uitstervingsgebeurtenissen plaatsvinden en verdwijnen de minder geschikte organismen volledig uit het ecosysteem.

Laten we als voorbeeld zeggen dat u begint met een diersoort met een gele vacht of een paarse vacht bont, en deze dieren zijn zojuist verplaatst naar een paarse jungle in een onontdekt deel van de wereld. De paarse dieren zullen zich waarschijnlijk sneller voortplanten omdat ze zich gemakkelijker kunnen verbergen voor roofdieren door zich te verbergen in de paarse vegetatie, terwijl de gele dieren gemakkelijker zouden worden "geplukt" uit."

Als er minder gele dieren zouden overleven, zouden er minder gele dieren beschikbaar zijn om te paren en zich voort te planten. Als de vachtkleur willekeurig zou zijn, zou geen enkele oudergroep meer kans hebben dan alle andere om paarse, en dus fittere (in deze omgeving) nakomelingen te produceren. Maar hier hebben paarse dieren inderdaad meer kans om paarse nakomelingen te produceren, en op dezelfde manier voor gele dieren.

In de context van natuurlijke (en bij uitbreiding kunstmatige) selectie is "variatie" gelijk aan: "genetische variatie." In ons dierlijke voorbeeld komen paarsbont-genen vaker voor in dat paars getinte oerwoud.

Je hebt waarschijnlijk wel eens gehoord van het gebruik van prestatieverhogende medicijnen in de sport, of 'doping', een praktijk die in de meeste gevallen verboden is vanwege een combinatie van ethische en veiligheidsoverwegingen. Deze medicijnen stellen het lichaam in staat grotere prestaties op het gebied van kracht en uithoudingsvermogen te bereiken dankzij vergroting van de spieren of andere fysieke verbeteringen die zonder de toegevoegde medicijnen niet zouden plaatsvinden.

Deze medicijnen werken echter alleen door processen die in het spel zijn: oefenen, trainen en streven in de praktijk in competitie. Met andere woorden, de verboden medicijnen creëren geen ongekende fysieke kenmerken, zoals de groei van extra benen of armen; ze "slechts" de reeds aanwezige capaciteiten aanscherpen en vergroten.

Kunstmatige selectie kan in vrijwel dezelfde context worden bekeken. Het is een vorm van genetische modificatie die inspeelt op de eerder genoemde vaste principes van natuurlijke selectie en die opzettelijk een of meer van de reeds in het spel zijnde variabelen versterkt om een ​​gewenst resultaat te bereiken.

Kunstmatige selectie is de opzettelijke keuze van de ouders, dat wil zeggen de organismen die zich zullen voortplanten, en daarom is het zo ook bekend als "selectief fokken". Dit wordt gedaan om individuele organismen (planten of dieren) te creëren met gunstige of gewenste eigenschappen.

Kunstmatige selectie, wat eigenlijk een vorm van genetische manipulatie is, wordt al duizenden jaren over de hele wereld toegepast. Zelfs als mensen het niet precies wisten hoe boerderijdieren met gewenste eigenschappen in staat waren om deze eigenschappen door te geven aan nakomelingen, waren ze zich ervan bewust dat dit gebeurde en veranderden hun veehouderij dienovereenkomstig.

Als bepaalde koeien op een boerderij groter zouden zijn en meer vlees zouden opleveren, dan zou het fokken van koeien in de onmiddellijke "familie" van deze robuuste exemplaren produceerde waarschijnlijk even grote nakomelingen en een grotere rundvlees opbrengst. Dezelfde principes kunnen worden toegepast op gewassen, vaak nadrukkelijker vanwege minder ethische bezwaren op het gebied van kweekplanten versus fokdieren.

In biologietermen leidt kunstmatige selectie tot een toename van genetische drift, of een verandering in de frequentie van genen binnen een soort in de loop van de tijd. Door te selecteren op gewenste genen en de eigenschappen die ze verlenen, kunnen mensen plant en dier cureren populaties waarin zowel "goede" genen zijn verhoogd als "slechte" genen zijn weggezeefd of geëlimineerd.

Tegen de jaren 1850, kort voor de publicatie van zijn baanbrekende werk Over de herkomst van soorten, had Charles Darwin al een toen controversieel idee naar voren gebracht om variatie van "rassen" binnen soorten te verklaren: dat mensen de samenstelling van soorten door ze op geprogrammeerde manieren te paren, een proces dat op een nog onbekend genetisch mechanisme had vertrouwd om dit tot stand te brengen.

(Destijds wisten mensen niets over DNA, en in feite de experimenten van Gregor Mendel, die liet zien hoe eigenschappen werden doorgegeven en konden worden dominant of recessief, waren net begonnen in het midden van de jaren 1850.)

Darwins vele observaties van een bepaald soort duif die destijds populair was in zijn geboorteland Engeland, omvatten het feit dat: duiven die waren gekweekt op een manier die duidelijk verschillende maten, kleuren en dergelijke voortbracht, konden toch met elk andere. Met andere woorden, het waren allemaal nog duiven, maar verschillende factoren in de omgeving hadden het genetische beeld systematisch in bepaalde richtingen verschoven.

Hij stelde voor dat natuurlijke selectie werkten op dezelfde manier en op dezelfde moleculen, wat ze ook waren, maar gedurende langere tijd en zonder bewuste manipulatie door mensen of iemand anders.

Het hele doel van landbouw is om voedsel te produceren. Hoe meer voedsel een boer per inspanningseenheid kan produceren, hoe gemakkelijker zijn of haar werk zal zijn.

Bij zelfvoorzienende landbouw is het de bedoeling om genoeg voedsel te produceren voor een bepaalde boer en zijn of haar directe familie of gemeenschap om te overleven. In de moderne wereld is landbouw echter een bedrijf als elk ander, en mensen proberen te profiteren van hun landbouw door rundvlees, gewassen, zuivelproducten en andere goederen te produceren die consumenten willen.

Het gedrag en de werkwijze van boeren is daardoor voorspelbaar. Boeren en telers selecteren planten die dankzij genetische veranderingen meer fruit produceren dan andere om meer vruchtdragende planten te krijgen, kiezen planten die grotere groenten opleveren om meer productmassa per geïnvesteerd zaad te krijgen, kies planten om te reproduceren die kunnen overleven extreme temperaturen tijdens droogte en anders gaan ze streven naar maximale efficiëntie in de context van de reeks uitdagingen die ze gezicht.

Voorbeelden van selectief fokken in planten zijn tegenwoordig bijna onbeperkt. De creatie van verschillende soorten koolplanten om meer soorten groenten te krijgen, heeft de mensheid kool, spruitjes, bloemkool, broccoli, boerenkool en andere populaire groenten gegeven. Soortgelijk werk is gedaan om verschillende soorten kalebassen (bijvoorbeeld pompoenen en andere soorten squash) beschikbaar te maken.

Net als de kunstmatige selectie van bepaalde plantenrassen, is de veredeling van huisdieren voor wenselijke eigenschappen van wilde soorten is al duizenden jaren aan de gang, en werd al eeuwenlang uitgevoerd ondanks het feit dat mensen de genetische basis niet wisten waarom het werkt. Dit is gedaan op het gebied van vee of landbouwhuisdieren, waar het doel doorgaans is om meer vlees of melk per organisme te creëren.

Net zoals je zou willen dat elke menselijke werknemer in een auto-assemblageteam in staat zou zijn om bijvoorbeeld meer auto's te assembleren, met meer product per landbouwdier verhoogt de landbouwwinst, of in non-profitomgevingen, zorgt ervoor dat mensen genoeg hebben om eten.

Honden zijn een van de meest opzienbarende voorbeelden van de effecten van kunstmatige selectie. verschillende honden rassen zijn gemaakt door mensen in de afgelopen 10.000 jaar of meer vanaf de gemeenschappelijke voorouder van alle honden, de grijze wolf.

Tegenwoordig bestaan ​​​​hondenrassen die schijnbaar weinig of niets gemeen hebben, zoals teckels en Duitse doggen, in overvloed, wat het scala aan eigenschappen aantoont waarvoor in het hondengenoom is gecodeerd. Dit komt omdat de definitie van "gewenste eigenschappen" bij een gedomesticeerde hond aanzienlijk varieert tussen godenbezitters. Dobermann Pinschers zijn slim, gespierd en slank en zijn geweldige waakhonden; Jack Russell-terriërs zijn behendig en kunnen veel dieren vangen die boerderijen achtervolgen.

Hetzelfde principe geldt voor andere soorten en industrieën. Succesvolle renpaarden worden samen gefokt om een ​​grotere kans te creëren op het creëren van snellere, sterkere paarden in volgende generaties, aangezien het hebben van een winnend paard bij grote evenementen lucratief kan zijn voor de menselijke eigenaar of eigenaren.

Ook bij de genetische modificatie van voedsel, een uitgebreid onderwerp op zich, passen mensen voedselbronnen aan om bepaalde eigenschappen verbeteren en deze vervolgens samen kweken om "superieure" stammen van deze planten te vormen en dieren. Voorbeelden zijn sojabonen, maïs, kippen die meer borstvlees verbouwen en nog veel meer.

Het veranderen van de natuurlijke gang van zaken met behulp van de hier beschreven methoden heeft ongetwijfeld het leven van mensen op verschillende manieren verbeterd, zoals door het verhogen van de gewasopbrengst, waardoor er beter en meer vlees kan worden geproduceerd, en zelfs het creëren van nieuwe hondenrassen met genetisch en gedragsmatig wenselijke kenmerken.

Wanneer mensen ons echter kunstmatige selectie maken, vermindert dit de algehele genetische variatie binnen de populatie door in feite een 'leger' van meer vergelijkbare dieren te creëren. Dit resulteert in een hoger risico op mutaties, grotere kwetsbaarheid voor bepaalde ziekten en verhoogde incidentie van lichamelijke problemen physical die anders minimaal of afwezig zou zijn. Kippen die bijvoorbeeld zijn gefokt om grotere borsten te laten groeien (via hun borstspieren), brengen hun leven vaak door in aanzienlijk meer ongemak omdat hun frames en harten zich in de loop van de tijd niet hebben aangepast om de toegevoegde massa.

In andere scenario's, onvoorziene mutaties en eigenschappen samen met de geselecteerde eigenschappen kunnen ontstaan. Bij bijen werden bijvoorbeeld "killer"-rassen gefokt om meer honing te produceren, maar in het proces werden ze ook agressiever en dus gevaarlijk. Kunstmatige selectie kan leiden tot steriliteit bij organismen en bij bepaalde rashonden recessieve eigenschappen die anders op natuurlijke wijze zouden afnemen, mogen blijven bestaan, zoals heupdysplasie bij Labrador retrievers.

Gerelateerde inhoud: Welke soorten wilde katten leven in New York?