Sztuczna selekcja (hodowla selektywna): definicja i przykłady

Proces naturalna selekcja jest mechanizmem, który napędza ewolucję biologiczną, teorią opisaną po raz pierwszy w połowie XIX wieku dzięki niezależnej pracy Karola Darwina i Alfred Russel Wallace Wall.

Ewolucja odpowiada za genetyczną różnorodność życia na Ziemi, z których wszystkie wywodzą się od jednego wspólnego przodka u zarania życia na samej planecie około 3,5 miliarda lat temu.

Ewolucja dokonała się w naturze dzięki schematowi opisanemu jako pochodzenie od modyfikacji, który proponuje, że cechy dziedziczne (tj. cechy, które mogą być przekazywane za pośrednictwem genów z jednego pokolenia organizmów do następne pokolenie), które są korzystne i nadają genetyczną „dopasowanie”, stają się bardziej rozpowszechnione w grupie lub gatunkach organizmów czas.

Dzieje się tak, ponieważ geny, o których mowa, są naturalnie dobierane przez presję środowiska, w którym żyją dane organizmy.

Sztuczna selekcja, czyli hodowla selektywna, wykorzystuje zasady selekcji naturalnej do tworzenia populacji zwierząt lub roślin, które są dostosowane do potrzeb ludzkich rolników, badaczy lub hodowców pokazów lub sportu Zwierząt.

W rzeczywistości to od dawna ugruntowana praktyka sztucznej selekcji pomogła ukierunkować idee Darwina na temat naturalności selekcji, ponieważ dostarczyła wyraźnych i szybkich przykładów tego, jak geny stały się bardziej rozpowszechnione w populacjach, o których mowa wejścia.

Naturalna selekcja należy rozumieć, aby w pełni zrozumieć sztuczną selekcję. Dobór naturalny działa nie na pojedyncze organizmy, ale na geny – innymi słowy długości length kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA), które zawierają „kod” określonego produktu białkowego.

Formalnie dobór naturalny obejmuje cztery aspekty:

1. Istnieje genetyczna zmienność cech w populacji zwierząt. Gdyby wszystkie zwierzęta w gatunku były genetycznie identyczne – to znaczy, gdyby wszystkie miały to samo DNA, a zatem te same geny – wtedy nie można było wybrać żadnych cech, naturalnie lub celowo, ponieważ żadna nie stworzyłaby większego lub mniejszego poziomu genetyki zdatność.
   
2. Istnieje reprodukcja różnicowa. Nie wszystkie zwierzęta przekazują swoje geny maksymalnej liczbie potomstwa.
   
3. Różne cechy są dziedziczne. Cechy, które zwiększają prawdopodobieństwo przeżycia zwierzęcia w danym środowisku, można na początku przekazać potomstwu.
   
4. ZAzmiana stosunku organizmów a ich podstawowa kompozycja genetyczna w czasie jest rezultatem. Można by oczekiwać, że w zależności od siły presji selekcyjnej w danym środowisku, stosunek organizmów lepiej dopasowanych do mniej dopasowanych będzie z czasem wzrastał. Często zdarzają się zdarzenia wymierania, a mniej sprawne organizmy znikają z ekosystemu.

Jako przykład załóżmy, że zaczynasz od gatunku zwierząt, które mają żółtą lub fioletową sierść futro, a te zwierzęta właśnie zostały przeniesione do fioletowej dżungli w jakiejś nieodkrytej części świat. Fioletowe zwierzęta prawdopodobnie rozmnażają się szybciej, ponieważ mogą łatwiej się przed nimi ukryć drapieżniki, ukrywając się w fioletowej roślinności, podczas gdy żółte zwierzęta byłyby łatwiej „zbierane poza."

Mniej żółtych zwierząt, które przeżyłoby, skutkowałoby mniejszą liczbą żółtych zwierząt dostępnych do kopulacji i reprodukcji. Gdyby kolor sierści był przypadkowy, to żadna grupa rodziców nie byłaby bardziej podatna na urodzenie fioletowego, a tym samym lepszego (w tym środowisku) potomstwa. Ale tutaj fioletowe zwierzęta rzeczywiście mają większe prawdopodobieństwo wydania fioletowego potomstwa, podobnie jak żółte zwierzęta.

W kontekście doboru naturalnego (i przez rozszerzenie sztucznego) „zmienność” jest równoznaczna z: "wariacja genetyczna." W naszym zwierzęcym przykładzie geny fioletowego futra stają się bardziej rozpowszechnione w tym fioletowym odcieniu dżungla.

Prawdopodobnie słyszałeś o stosowaniu środków zwiększających wydajność w sporcie lub o „dopingu”, praktyce, która w większości przypadków jest zakazana ze względu na połączenie względów etycznych i bezpieczeństwa. Leki te pozwalają ciału osiągnąć większe osiągnięcia siły i wytrzymałości dzięki powiększeniu mięśni lub innym fizycznym usprawnieniom, które nie nastąpiłyby bez dodanych leków.

Jednak leki te działają tylko dzięki procesom, które są w toku: ćwiczeniach, treningach i dążeniu do praktyki w zawodach. Innymi słowy, zakazane narkotyki nie powodują bezprecedensowych cech fizycznych, takich jak wzrost dodatkowych nóg lub ramion; „tylko” doskonalą i zwiększają już istniejące możliwości.

Sztuczna selekcja mogą być postrzegane w podobnym kontekście. Jest to forma modyfikacja genetyczna który gra na stałych zasadach doboru naturalnego, wymienionych wcześniej i który celowo wzmacnia jedną lub więcej zmiennych już w grze, aby osiągnąć pożądany rezultat.

Dobór sztuczny to celowy wybór rodziców, czyli organizmów, które będą się rozmnażać, dlatego tak jest znany również jako „hodowla selektywna”. Odbywa się to w celu stworzenia pojedynczych organizmów (roślin lub zwierząt) o korzystnym lub pożądanym cechy.

Sztuczna selekcja, która w rzeczywistości jest rodzajem inżynierii genetycznej, jest praktykowana na całym świecie od tysięcy lat. Nawet jeśli ludzie nie wiedzieli dokładnie w jaki sposób zwierzęta gospodarskie o pożądanych cechach były w stanie przekazać te cechy potomstwu, były świadome, że tak się stało i odpowiednio przesunęły swoją hodowlę.

Jeśli niektóre krowy na farmie były większe i dostarczały więcej mięsa, natychmiast hodowano krowy „rodzina” tych krzepkich okazów mogła wydać podobnie duże potomstwo i większe wydajność wołowiny. Te same zasady można zastosować do upraw, często z większym naciskiem ze względu na mniejsze obawy etyczne w obszarze hodowli roślin w porównaniu z hodowlą zwierząt.

Pod względem biologicznym sztuczna selekcja prowadzi do wzrostu liczby dryf genetycznylub zmiana częstotliwości występowania genów w obrębie gatunku w czasie. Wybierając pożądane geny i cechy, które nadają, ludzie wybierają rośliny i zwierzęta populacje, w których obydwa „dobre” geny zostały zwiększone, a „złe” zostały odrzucone lub wyłączony.

W latach pięćdziesiątych XIX wieku, na krótko przed publikacją jego przełomowego dzieła O pochodzeniu gatunkówKarol Darwin wysunął już wówczas kontrowersyjny pomysł, aby wyjaśnić zmienność „ras” w obrębie gatunku: że ludzie manipulowali skład gatunków poprzez kojarzenie ich w zaprogramowany sposób, proces, który opierał się na jakimś nieznanym jeszcze mechanizmie genetycznym, aby to osiągnąć.

(W tym czasie ludzie nie wiedzieli nic o DNA, a właściwie o eksperymentach Grzegorz Mendel, który pokazał, w jaki sposób cechy są przekazywane i mogą być dominujący lub recesywny, dopiero zaczynały się w połowie lat 50. XIX wieku.)

Wiele obserwacji Darwina dotyczących szczególnego rodzaju gołębi, które były wówczas popularne w jego rodzinnej Anglii, zawierało fakt, że: gołębie, które były hodowane w sposób, który dawał wyraźnie różne rozmiary, kolory itp., można jednak hodować z każdym inny. Innymi słowy, wszyscy nadal byli gołębiami, ale różne czynniki w środowisku systematycznie przesuwały obraz genetyczny w pewnych kierunkach.

Zaproponował, że naturalna selekcja działał w ten sam sposób i na tych samych molekułach, czymkolwiek by nie były, ale przez dłuższy czas i bez świadomej manipulacji przez ludzi lub kogokolwiek innego.

Całym celem rolnictwa jest produkcja żywności. Im więcej żywności rolnik może wyprodukować na jednostkę włożonego wysiłku, tym łatwiejsza będzie jego praca.

W rolnictwie na własne potrzeby chodzi o to, by wyprodukować wystarczającą ilość żywności, aby dany rolnik i jego najbliższa rodzina lub społeczność przeżyły. Jednak we współczesnym świecie rolnictwo jest biznesem jak każdy inny, a ludzie starają się czerpać z niego zyski, produkując wołowinę, plony, produkty mleczne i inne towary, których chcą konsumenci.

Zachowanie i metody rolników są zatem przewidywalne. Rolnicy i hodowcy wybierają rośliny, które dzięki zmianom genetycznym dają więcej owoców niż inne, aby uzyskać więcej roślin owocujących, wybierają rośliny, które dają większe warzywa, aby uzyskać większą masę produktu z zainwestowanego nasiona, wybieraj rośliny do reprodukcji, które są w stanie przetrwać ekstremalnych temperaturach w czasie suszy i w inny sposób dążą do maksymalnej wydajności w kontekście szeregu wyzwań, z jakimi mają do czynienia Twarz.

Przykłady hodowla selektywna w dzisiejszych roślinach są prawie nieograniczone. Stworzenie odrębnych gatunków kapusty, aby uzyskać więcej rodzajów warzyw, dało ludzkości kapustę, brukselkę, kalafior, brokuły, jarmuż i inne popularne warzywa. Podobną pracę wykonano, aby udostępnić różne rodzaje tykw (np. dynie i inne rodzaje dyni).

Podobnie jak sztuczna selekcja niektórych odmian roślin, hodowla zwierzęta domowe dla pożądanych cech dzikich gatunków trwa od tysięcy lat i jest przeprowadzana przez wieki, mimo że ludzie nie znają genetycznych podstaw, dla których to działa. Dokonano tego w obszarze zwierząt gospodarskich lub hodowlanych, gdzie celem jest zazwyczaj wytworzenie większej ilości mięsa lub mleka na organizm.

Tak jak chciałbyś, aby każdy pracownik ludzki w zespole automontażowym mógł, powiedzmy, montować więcej samochodów, mając więcej produkt na zwierzę gospodarskie zwiększa zyski z hodowli, a w przypadku organizacji non-profit zapewnia, że ​​ludzie będą mieli wystarczająco dużo, aby jeść.

Psy dostarczają jednych z najbardziej zaskakujących przykładów efektów sztucznej selekcji. Różnorodny rasy psów zostały stworzone przez ludzi w ciągu ostatnich 10 000 lub więcej lat, począwszy od wspólny przodek wszystkich psów, szary wilk.

Obecnie rasy psów, które pozornie mają ze sobą niewiele lub nic wspólnego, takie jak jamniki i dogi niemieckie, istnieją w obfitości, co pokazuje szereg cech zakodowanych w psim genomie. Dzieje się tak, ponieważ definicja „pożądanych cech” u psów domowych różni się znacznie między właścicielami boga. Dobermany pinczery są inteligentne, muskularne i eleganckie i są świetnymi psami stróżującymi; Teriery Jack Russell są zwinne i mogą łapać wiele zwierząt, które nawiedzają farmy.

Ta sama zasada dotyczy innych gatunków i branż. Udane konie wyścigowe są kojarzone ze sobą, aby stworzyć większe prawdopodobieństwo stworzenia szybszych, silniejszych koni w kolejnych pokoleń, ponieważ posiadanie zwycięskiego konia w najważniejszych zawodach może być lukratywne dla właściciela człowieka lub właściciele.

Również w genetycznej modyfikacji żywności, która sama w sobie jest obszernym tematem, ludzie modyfikują źródła żywności, aby: wzmocnić pewne cechy, a następnie rozmnażać je razem, tworząc „lepsze” odmiany tych roślin i Zwierząt. Przykłady obejmują soję, kukurydzę, kurczaki, które hodują więcej mięsa z piersi i wiele innych.

Zmiana naturalnego biegu rzeczy za pomocą opisanych tu metod niewątpliwie poprawiła życie ludzi na różne sposoby, m.in. zwiększenie plonów, pozwalające na produkcję lepszej i większej ilości mięsa, a nawet tworzenie nowych ras psów z genetycznie i behawioralnie pożądanymi cechy.

Kiedy jednak ludzie robią nas ze sztucznej selekcji, zmniejsza to ogólną zmienność genetyczną w populacji, tworząc w efekcie „armię” bardziej podobnych zwierząt. Powoduje to a większe ryzyko mutacji, większa podatność na niektóre choroby i zwiększona częstość występowania problemów fizycznych które w przeciwnym razie byłyby minimalne lub nieobecne. Na przykład kurczęta hodowane w celu uzyskania większych piersi (poprzez mięśnie piersiowe) często spędzają życie w znacznie większy dyskomfort, ponieważ ich oprawki i serca z biegiem czasu nie przystosowały się do przenoszenia dodatku masa.

W innych scenariuszach nieprzewidziane mutacje i cechy może powstać wraz z wybranymi cechami. Na przykład u pszczół hodowano rasy „zabójcze”, aby produkować więcej miodu, ale w trakcie tego procesu stały się również bardziej agresywne, a tym samym stały się niebezpieczne. Sztuczna selekcja może prowadzić do bezpłodności organizmów, a u niektórych psów rasowych do cech recesywnych które w przeciwnym razie naturalnie by się zmniejszyły, mogą się utrzymywać, takie jak dysplazja stawu biodrowego u Labradora aportery.

Powiązana zawartość: Jakie rodzaje dzikich kotów żyją w Nowym Jorku?