Искусственный отбор (селективное разведение): определение и примеры

Процесс естественный отбор - это механизм, который управляет биологической эволюцией, теория, впервые известная в середине 1800-х годов благодаря независимой работе Чарльза Дарвина и Альфред Рассел Уоллес.

Эволюция объясняет генетическое разнообразие жизни на Земле, которое происходит от одного общего предка на заре жизни на самой планете около 3,5 миллиардов лет назад.

Эволюция произошла в природе благодаря схеме, описанной как происхождение от модификации, который предполагает, что наследуемые признаки (то есть характеристики, которые могут передаваться через гены от одного поколения организмов к следующее поколение), которые являются благоприятными и которые придают генетическую «приспособленность», становятся более распространенными в группе или виде организмов, чем время.

Это происходит потому, что рассматриваемые гены естественным образом отбираются давлением среды, в которой живут данные организмы.

Искусственный отбор или селекционное разведение использует принципы естественного отбора для создания популяций. животных или растений, которые соответствуют потребностям фермеров, исследователей или заводчиков шоу или спорта животные.

Фактически, именно давно установившаяся практика искусственного отбора помогла Дарвину руководствоваться идеями о естественных условиях. отбор, поскольку он предоставил четкие и быстрые примеры того, как гены стали более распространенными в популяциях, учитывая известные входы.

Естественный отбор необходимо понять, чтобы полностью понять искусственный отбор. Естественный отбор действует не на отдельные организмы, а на гены - другими словами, длина дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), несущие «код» для определенного белкового продукта.

Формально естественный отбор включает четыре аспекта:

1. Генетические различия в признаках существуют в популяции животных. Если бы все животные одного вида были генетически идентичны - то есть, если бы все они имели одинаковую ДНК и, следовательно, одни и те же гены, - тогда никакие черты не могут быть выбраны, естественно или намеренно, потому что ни один из них не приведет к созданию большего или меньшего уровня генетических фитнес.
   
2. Есть дифференциальное воспроизведение. Не все животные передают свои гены максимальному количеству потомства.
   
3. Различные черты передаются по наследству. Черты, которые повышают вероятность выживания животного в данной среде, с самого начала могут передаваться потомству.
   
4. Асдвиг в соотношении организмов и их основной генетический состав с течением времени является результатом. Можно было бы ожидать, что в зависимости от силы давления отбора в данной среде, соотношение организмов, пригодных и не приспособленных, со временем будет увеличиваться. Часто случаются вымирания, и менее приспособленные организмы полностью исчезают из экосистемы.

В качестве примера предположим, что вы начали с вида животных, у которых мех либо желтый, либо фиолетовый. меха, и эти животные только что были перемещены в фиолетовые джунгли в какой-то неоткрытой части Мир. Пурпурные животные, вероятно, будут размножаться более быстрыми темпами, потому что им легче спрятаться от хищников, прячась в пурпурной растительности, тогда как желтых животных было бы легче выключенный."

Меньшее количество выживших желтых животных приведет к тому, что меньше желтых животных будет доступно для спаривания и воспроизводства. Если бы цвет меха был случайным, то ни одна группа родителей с большей вероятностью, чем любая другая, произвела бы пурпурное и, следовательно, более подходящее (в этой среде) потомство. Но здесь пурпурные животные действительно с большей вероятностью произведут пурпурное потомство, как и желтые животные.

В контексте естественного (и, соответственно, искусственного) отбора «вариация» эквивалентна «генетическая изменчивость». В нашем примере с животными гены пурпурного меха становятся более преобладающими у пурпурных. джунгли.

Вы, вероятно, слышали об использовании в спорте препаратов, улучшающих спортивные результаты, или о «допинге» - практике, которая в большинстве случаев запрещена из-за сочетания этических соображений и соображений безопасности. Эти препараты позволяют телу достичь больших показателей силы и выносливости благодаря увеличению мышц или другим физическим улучшениям, которые не были бы достигнуты без дополнительных лекарств.

Эти препараты, однако, работают только благодаря действующим процессам: упражнениям, тренировкам и стремлению на практике на соревнованиях. Другими словами, запрещенные препараты не вызывают беспрецедентных физических качеств, таких как рост дополнительных ног или рук; они «просто» оттачивают и дополняют уже имеющиеся возможности.

Искусственный отбор можно рассматривать во многом в том же контексте. Это форма генетическая модификация который основан на фиксированных принципах естественного отбора, перечисленных ранее, и который намеренно усиливает одну или несколько переменных, уже действующих, для достижения желаемого результата.

Искусственный отбор - это преднамеренный выбор родителей, то есть организмов, которые будут воспроизводиться, поэтому он также известный как «селекционное разведение». Это делается для создания отдельных организмов (растений или животных) с полезными или желательными черты.

Искусственный отбор, который на самом деле является разновидностью генной инженерии, практикуется во всем мире на протяжении тысячелетий. Даже если люди не знали точно как сельскохозяйственные животные с желательными чертами были способны передать эти черты потомству, они знали об этом и соответственно изменили свое ведение хозяйства.

Если некоторые коровы на ферме были крупнее и давали больше мяса, разведение коров сразу «семья» этих крепких особей могла дать такое же крупное потомство и более крупное потомство. выход говядины. Те же принципы могут быть применены к сельскохозяйственным культурам, часто более решительно из-за меньшего количества этических проблем в области селекции растений по сравнению с разведением животных.

С точки зрения биологии, искусственный отбор приводит к увеличению генетический дрейфили изменение частоты генов внутри вида с течением времени. Выбирая желаемые гены и присваиваемые ими черты, люди заботятся о растениях и животных. популяции, в которых как «хорошие» гены были увеличены, так и «плохие» были отсеяны, или устранено.

К 1850-м годам, незадолго до публикации его новаторского труда О происхождении видовЧарльз Дарвин уже выдвинул вызывающую тогда споры идею для объяснения вариации «пород» внутри видов: что люди манипулировали состав видов путем спаривания их запрограммированными способами, процесс, который опирался на какой-то пока неизвестный генетический механизм, чтобы вызвать это.

(В то время люди ничего не знали о ДНК, и на самом деле эксперименты Грегор Мендель, который показал, как черты передаются и могут быть доминантный или рецессивный, только начинались в середине 1850-х годов.)

Многочисленные наблюдения Дарвина над одним видом голубей, популярных в то время в его родной Англии, включали тот факт, что голубей, которые были выведены способом, дающим заметно различающиеся размеры, окрасы и т. д., тем не менее, могли быть скрещены с каждым из них. Другие. Другими словами, все оставались голубями, но различные факторы окружающей среды систематически меняли генетическую картину в определенных направлениях.

Он предложил естественный отбор действовали таким же образом и на одни и те же молекулы, какими бы они ни были, но в течение более длительных периодов времени и без сознательных манипуляций со стороны людей или кого-либо еще.

Вся цель земледелия - производить еду. Чем больше продуктов фермер сможет произвести на единицу затраченных усилий, тем легче будет ему или ей работа.

В натуральном хозяйстве идея состоит в том, чтобы производить достаточно еды для определенного фермера и его или ее ближайших родственников или сообщества, чтобы выжить. Однако в современном мире сельское хозяйство - это такой же бизнес, как и любой другой, и люди стремятся получить прибыль от своего сельского хозяйства, производя говядину, зерновые, молочные продукты и другие товары, которые нужны потребителям.

Таким образом, поведение и методы фермеров предсказуемы. Фермеры и производители отбирают растения, которые благодаря генетическим изменениям дают больше плодов, чем другие, чтобы получить больше плодовых растений, выбирайте растения, которые дают более крупные овощи, чтобы получить больше массы продукта на каждое вложенное семя, выбирайте для воспроизводства растения, способные выжить экстремальные температуры во время засух и другие стремления к максимальной эффективности в контексте целого ряда проблем, которые они лицо.

Примеры селекционное скрещивание у растений сегодня практически безграничны. Создание различных видов капустных растений для получения большего количества видов овощей дало человечеству капусту, брюссельскую капусту, цветную капусту, брокколи, капусту и другую популярную зелень. Аналогичная работа была проделана, чтобы сделать доступными различные виды тыкв (например, тыквы и другие виды кабачков).

Подобно искусственному отбору определенных сортов растений, селекция домашние животные поиск желаемых черт от диких видов продолжался тысячи лет и проводился веками, несмотря на то, что люди не знали генетической основы, почему это работает. Это было сделано в области животноводства или сельскохозяйственных животных, где обычно целью является производство большего количества мяса или молока на каждый организм.

Точно так же, как вы хотели бы, чтобы каждый человек в бригаде по сборке автомобилей мог, скажем, собирать больше автомобилей, имея больше продукта, приходящегося на одно животное, увеличивает прибыль сельского хозяйства, а в некоммерческих организациях гарантирует, что у людей будет достаточно есть.

Собаки - один из самых поразительных примеров воздействия искусственного отбора. Разные собачьи породы были созданы людьми за последние 10000 или более лет, начиная с общий предок всех собак серый волк.

Сегодня породы собак, у которых, казалось бы, почти нет общего, такие как таксы и датские доги, существуют в изобилии, демонстрируя ряд признаков, закодированных в геноме собаки. Это связано с тем, что определение «желаемых качеств» домашних собак значительно различается у разных богов-владельцев. Доберманы умные, мускулистые и гладкие, из них получаются отличные сторожевые собаки; Джек-рассел-терьеры подвижны и могут ловить множество животных, обитающих на фермах.

Тот же принцип распространяется на другие виды и отрасли. Успешных скаковых лошадей разводят вместе, чтобы повысить вероятность создания более быстрых и сильных лошадей. последующим поколениям, так как наличие лошади-победителя на крупных соревнованиях может быть прибыльным для человека-владельца или собственники.

Кроме того, в генетической модификации пищи, которая сама по себе является обширной темой, люди модифицируют источники пищи, чтобы усиливают определенные черты, а затем скрещивают их вместе, чтобы сформировать «превосходные» штаммы этих растений и животные. Примеры включают сою, кукурузу, цыплят, которые выращивают больше грудки, и многое другое.

Изменение естественного хода вещей с помощью описанных здесь методов, несомненно, улучшило жизнь людей различными способами, например, за счет повышение урожайности, позволяющее производить более качественное и большее количество мяса и даже создание новых пород собак с генетически и поведенчески желательными характеристики.

Однако когда люди делают нас искусственным отбором, это снижает общую генетическую вариативность в популяции, фактически создавая «армию» из более похожих животных. Это приводит к более высокий риск мутаций, большая уязвимость к определенным заболеваниям и повышенная частота физических проблем в противном случае это было бы минимальным или отсутствовало бы. Например, куры, выведенные для увеличения груди (с помощью грудных мышц), часто проводят свою жизнь в значительно больше дискомфорта, потому что их рама и сердце со временем не приспособились к переносу дополнительных масса.

В других сценариях непредвиденные мутации и черты характера может возникнуть вместе с выбранными чертами. Например, пчелы разводили «убийственные» породы, чтобы производить больше меда, но в процессе они также стали более агрессивными и, таким образом, стали опасными. Искусственный отбор может привести к бесплодию организмов, а у некоторых породистых собак - к рецессивным признакам. которые в противном случае уменьшились бы естественным путем, могут сохраняться, например, дисплазия тазобедренного сустава у Лабрадора ретриверы.

Связанное содержание: Какие виды диких кошек живут в Нью-Йорке?