Selecție artificială (reproducere selectivă): definiție și exemple

Procesul de selecție naturală este mecanismul care conduce evoluția biologică, o teorie descrisă pentru prima dată în mod cunoscut la mijlocul anilor 1800 datorită muncii independente a lui Charles Darwin Alfred Russel Wallace.

Evoluția explică diversitatea genetică a vieții pe Pământ, care este derivată dintr-un singur strămoș comun în zorii vieții de pe planetă în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani.

Evoluția a avut loc în natură datorită unei scheme descrise ca descendență din modificare, care propune trăsături ereditare (adică caracteristici care pot fi transmise prin gene de la o generație de organisme la generația următoare) care sunt favorabile și care conferă „fitness” genetic, devin mai răspândite într-un grup sau specii de organisme peste timp.

Acest lucru se întâmplă deoarece genele în cauză sunt selectate în mod natural de presiunile mediului în care trăiesc anumite organisme.

Selecția artificială sau reproducerea selectivă folosește principiile selecției naturale pentru a crea populații de animale sau plante care se aliniază la nevoile fermierilor umani, cercetătorilor sau crescătorilor de spectacole sau sport animale.

De fapt, practica îndelungată a selecției artificiale a ajutat la ghidarea ideilor lui Darwin despre natură selecție, pentru că a furnizat exemple clare și rapide de modul în care genele au devenit mai răspândite în populațiile date cunoscute intrări.

Selecție naturală trebuie înțeleasă pentru a înțelege pe deplin selecția artificială. Selecția naturală nu funcționează pe organisme individuale, ci pe gene - cu alte cuvinte, lungimi de acidul dezoxiribonucleic (ADN) care poartă „codul” pentru un anumit produs proteic.

În mod formal, selecția naturală include patru aspecte:

1. Există varianță genetică în trăsături la o populație de animale. Dacă toate animalele dintr-o specie erau identice genetic - adică dacă toate aveau același ADN și deci aceleași gene - atunci nicio trăsătură nu ar putea fi selectată, în mod natural sau intenționat, deoarece niciuna nu ar crea niveluri mai mari sau mai mici de genetică fitness.
   
2. Există reproducere diferențială. Nu toate animalele își transmit genele la numărul maxim de descendenți.
   
3. Diferitele trăsături sunt ereditare. Trăsăturile care fac un animal mai probabil să supraviețuiască într-un mediu dat pot fi transmise descendenților pentru început.
   
4. Aschimbarea raportului dintre organisme iar compoziția lor genetică subiacentă în timp este rezultatul. Ar fi de așteptat ca, în funcție de puterea presiunilor de selecție într-un mediu dat, raportul dintre organismele mai potrivite și cele mai puțin potrivite să crească în timp. Adesea, vor avea loc evenimente de dispariție, iar organismele mai puțin potrivite dispar din ecosistem direct.

De exemplu, să presupunem că începeți cu o specie de animale care au fie blană galbenă, fie violet blană, iar aceste animale tocmai au fost mutate într-o junglă purpurie într-o parte nedescoperită a regiunii lume. Este probabil ca animalele mov să se reproducă într-un ritm mai mare, deoarece se pot ascunde mai ușor de ele prădători ascunzându-se în vegetația purpurie, în timp ce animalele galbene ar fi mai ușor „culese oprit. "

Mai puține animale galbene care ar supraviețui ar avea ca rezultat mai puține animale galbene disponibile pentru împerechere și reproducere. Dacă culoarea blănii ar fi aleatorie, atunci niciun grup de părinți nu ar avea mai multe șanse ca oricare altul să producă mov, și astfel să se potrivească descendenților (în acest mediu). Dar aici, animalele purpurii sunt într-adevăr mai susceptibile de a produce descendenți violet și, în mod similar, pentru animalele galbene.

În contextul selecției naturale (și prin extensie artificiale), „variația” este echivalentă cu "variație genetică." În exemplul nostru de animale, genele de blană purpurie devin mai răspândite în acea nuanță purpurie junglă.

Probabil ați auzit despre utilizarea medicamentelor care îmbunătățesc performanța în sport sau „dopajul”, o practică care, în majoritatea cazurilor, este interzisă din cauza unei combinații de preocupări etice și de siguranță. Aceste medicamente permit organismului să ajungă la fapte mai mari de forță și rezistență datorită măririi mușchilor sau altor îmbunătățiri fizice care nu ar avea loc fără medicamentele adăugate.

Aceste medicamente, însă, funcționează doar din cauza proceselor care sunt în joc: exerciții fizice, antrenament și eforturi în practică în competiție. Cu alte cuvinte, drogurile interzise nu creează trăsături fizice fără precedent, cum ar fi creșterea picioarelor sau brațelor suplimentare; ele „doar” perfecționează și sporesc capacitățile deja existente.

Selecție artificială pot fi privite în aproape același context. Este o formă de modificatie genetica care joacă pe principiile fixe ale selecției naturale enumerate anterior și care amplifică intenționat una sau mai multe dintre variabilele deja în joc pentru a obține rezultatul dorit.

Selecția artificială este alegerea intenționată a părinților, adică a organismelor care se vor reproduce, motiv pentru care este cunoscută și sub denumirea de „reproducere selectivă”. Acest lucru se face pentru a crea organisme individuale (plante sau animale) cu benefice sau dorite trăsături.

Selecția artificială, care este de fapt un tip de inginerie genetică, se practică în întreaga lume de mii de ani. Chiar dacă oamenii nu știau exact Cum animalele de fermă cu trăsături de dorit au putut transmite aceste trăsături descendenților, erau conștienți de acest lucru și și-au mutat agricultura în consecință.

Dacă anumite vaci de la o fermă erau mai mari și furnizau mai multă carne, reproducerea vacilor imediat „familia” acestor exemplare robuste ar putea produce descendenți la fel de mari și mai mulți randament carne de vită. Aceleași principii pot fi aplicate culturilor, adesea mai accentuat din cauza preocupărilor etice mai puține în zona plantelor de reproducere față de animalele de reproducere.

În termeni biologici, selecția artificială duce la o creștere a deviere genetică, sau o modificare a frecvenței genelor dintr-o specie în timp. Prin selectarea genelor dorite și a trăsăturilor pe care le conferă, oamenii trebuie să curateze plante și animale populațiile în care au fost crescute atât genele „bune”, cât și cele „rele” au fost învins sau eliminat.

Până în anii 1850, cu puțin timp înainte de publicarea lucrării sale inovatoare Despre originea speciilor, Charles Darwin a avansat deja o idee controversată de atunci pentru a explica variația „raselor” în cadrul speciilor: că oamenii au manipulat compoziția speciilor prin împerecherea lor în moduri programate, proces care se bazase pe un mecanism genetic încă necunoscut pentru a realiza acest lucru.

(La acea vreme, oamenii nu știau nimic despre ADN și, de fapt, experimentele Gregor Mendel, care arăta cum au fost transmise și cum ar putea fi trăsăturile dominantă sau recesivă, abia începeau la mijlocul anilor 1850.)

Numeroasele observații ale lui Darwin asupra unui anumit tip de porumbel popular în Anglia sa natală la acea vreme au inclus faptul că porumbei care fuseseră crescuți într-un mod care producea dimensiuni, culori și așa mai departe diferite puteau fi totuși crescuți cu fiecare alte. Cu alte cuvinte, toți erau încă porumbei, dar diferiți factori din mediu au schimbat sistematic imaginea genetică în anumite direcții.

El a propus asta selecție naturală au acționat în același mod și pe aceleași molecule, oricare ar fi acestea, dar pe perioade mai lungi de timp și fără manipulare conștientă de către oameni sau oricine altcineva.

Întregul scop al agriculturii este de a produce alimente. Cu cât un fermier poate produce mai multă hrană pe unitate de efort cheltuit, cu atât mai ușor va fi munca sa.

În agricultura de subzistență, ideea este de a produce suficientă hrană pentru ca un anumit fermier și familia sau comunitatea imediată să supraviețuiască. Cu toate acestea, în lumea modernă, agricultura este o afacere ca oricare alta, iar oamenii caută să profite din agricultura lor producând carne de vită, culturi, produse lactate și alte bunuri pe care consumatorii le doresc.

Prin urmare, comportamentul și metodele fermierilor sunt previzibile. Fermierii și cultivatorii selectează plante care, datorită schimbărilor genetice, produc mai mulți fructe decât alții pentru a obține mai multe plante fructifere plantele care produc legume mai mari pentru a obține mai multă masă de produs pe semințe investite, aleg plante pentru a se reproduce care sunt capabile să supraviețuiască temperaturi extreme în timpul secetei și, în caz contrar, se străduiesc să obțină o eficiență maximă în contextul gamei de provocări pe care le au față.

Exemple de reproducere selectivă la plante astăzi sunt aproape nelimitate. Crearea unor specii distincte de plante de varză pentru a obține mai multe tipuri de legume a dat varză umanității, varză de Bruxelles, conopidă, broccoli, varză și alte verdețuri populare. S-au făcut lucrări similare pentru a pune la dispoziție diferite tipuri de tărtăcuțe (de exemplu, dovleci și alte tipuri de dovlecei).

La fel ca selecția artificială a anumitor soiuri de plante, creșterea animale domesticite căci trăsăturile dezirabile din speciile sălbatice au avut loc de mii de ani și au fost realizate de secole, în ciuda faptului că oamenii nu știau baza genetică a motivului pentru care funcționează. Acest lucru a fost făcut în zona animalelor sau a animalelor de fermă, unde scopul este de obicei să se creeze mai multă carne sau lapte pe organism.

La fel cum ați dori ca fiecare lucrător uman dintr-o echipă de auto-asamblare să poată, să zicem, să asambleze mai multe mașini, având mai multe produsul pe animal de fermă crește profiturile din agricultură sau, în condiții non-profit, asigură faptul că oamenii vor avea suficient mânca.

Câinii oferă printre cele mai uimitoare exemple ale efectelor selecției artificiale. Variat rase de câini au fost create de oameni în ultimii 10.000 sau mai mulți ani începând de la strămoșul comun al tuturor câinilor, lupul cenușiu.

Astăzi, rase de câini cu aparent puțin sau nimic în comun, cum ar fi Dachshunds și Great Danes, există din abundență, demonstrând gama de trăsături codificate în genomul câinelui. Acest lucru se datorează faptului că definiția „trăsăturilor de dorit” la un câine domestic variază considerabil între proprietarii de zei. Doberman Pinschers sunt inteligenți, musculoși și eleganți și fac câini de pază grozavi; Terrierii Jack Russell sunt agili și pot prinde o mulțime de animale care bântuie fermele.

Același principiu acoperă alte specii și industrii. Caii de curse de succes sunt crescuți împreună pentru a crea o probabilitate mai mare de a crea cai mai rapizi și mai puternici generațiile ulterioare, deoarece a avea un cal câștigător în evenimente majore poate fi profitabil pentru proprietarul uman sau proprietari.

De asemenea, în modificarea genetică a alimentelor, un subiect extins în sine, oamenii modifică sursele de hrană îmbunătățiți anumite trăsături și apoi reproduceți-le împreună pentru a forma tulpini „superioare” ale acestor plante și animale. Exemplele includ soia, porumbul, găinile care cresc mai mult carne de sân și multe altele.

Modificarea cursului natural al lucrurilor folosind metodele descrise aici a îmbunătățit, fără îndoială, viața ființelor umane în diferite moduri, cum ar fi prin creșterea randamentului culturilor, permițând producerea de carne mai bună și mai multă, și chiar crearea de noi rase de câini cu o dorință genetică și comportamentală caracteristici.

Cu toate acestea, atunci când oamenii ne fac selecția artificială, acest lucru reduce varianța genetică generală în cadrul populației prin crearea, de fapt, a unei „armate” de animale mai asemănătoare. Acest lucru are ca rezultat un risc mai mare de mutații, vulnerabilitate mai mare la anumite boli și o incidență crescută a problemelor fizice altfel ar fi minim sau absent. De exemplu, puii crescuți pentru a crește sâni mai mari (prin mușchii lor pectorali) își petrec adesea viața mult mai mult disconfort, deoarece cadrele și inimile lor nu s-au adaptat de-a lungul timpului pentru a transporta adăugarea masa.

În alte scenarii, mutații și trăsături neprevăzute poate apărea împreună cu trăsăturile selectate. La albine, de exemplu, rasele „ucigașe” au fost crescute pentru a produce mai multă miere, dar în acest proces au devenit și mai agresive și astfel au devenit periculoase. Selecția artificială poate duce la sterilitate în organisme și la câini de rasă pură, trăsături recesive care altfel s-ar diminua în mod natural, li se permite să persiste, cum ar fi displazia șoldului în Labrador recuperatori.

Continut Asemanator: Ce tipuri de pisici sălbatice trăiesc în New York?