Umetna selekcija (selektivna reja): opredelitev in primeri

Proces naravna selekcija je mehanizem, ki poganja biološko evolucijo, teorija, ki je bila prvič slavno opisana sredi 19. stoletja po zaslugi neodvisnega dela Charlesa Darwina in Alfred Russel Wallace.

Evolucija predstavlja genetsko raznolikost življenja na Zemlji, ki vse izhaja iz enega skupnega prednika na zori življenja na samem planetu pred približno 3,5 milijardami let.

Evolucija se je v naravi zgodila po shemi, opisani kot spust iz modifikacije, ki predlaga, da se dedne lastnosti (tj. lastnosti, ki se lahko prenesejo z geni iz ene generacije organizmov na naslednja generacija), ki so ugodne in dajejo genetsko "sposobnost", postajajo bolj razširjene v skupini ali vrsti organizmov nad čas.

To se zgodi, ker so zadevni geni naravno izbrani zaradi pritiskov okolja, v katerem živijo dani organizmi.

Umetna selekcija ali selektivna reja uporablja načela naravne selekcije za ustvarjanje populacij živali ali rastlin, ki ustrezajo potrebam kmetov, raziskovalcev ali rejcev razstav ali športa živali.

Pravzaprav je bila že dolgo uveljavljena praksa umetne selekcije tista, ki je pomagala usmerjati Darwinove ideje o naravnem izbor, saj je vseboval ostre in hitre primere, kako so geni postali bolj razširjeni v znanih populacijah vhodi.

Naravna selekcija je treba razumeti, da se v celoti razume umetna selekcija. Naravna selekcija ne deluje na posamezne organizme, ampak na geni - z drugimi besedami, dolžine deoksiribonukleinska kislina (DNA), ki vsebujejo "kodo" za določen beljakovinski izdelek.

Formalno naravna izbira vključuje štiri vidike:

1. Obstajajo genetske razlike v lastnostih v populaciji živali. Če bi bile vse živali v vrsti gensko enake - torej če bi imele vse enako DNK in s tem enake gene - potem nobene lastnosti ni bilo mogoče izbrati, naravno ali namerno, ker nobena ne bi ustvarila večje ali manjše genetske ravni fitnes.
   
2. Obstaja diferencialno razmnoževanje. Vse živali ne prenesejo svojih genov na največje število potomcev.
   
3. Različne lastnosti so dedne. Lastnosti, zaradi katerih je žival bolj verjetno, da bo preživela v določenem okolju, se lahko za začetek prenesejo na potomce.
   
4. Apremik v razmerju med organizmi rezultat njihove genetske sestave skozi čas. Pričakovati bi bilo, da se bo glede na moč selekcijskih pritiskov v določenem okolju sčasoma povečalo razmerje med organizmi, ki so bolj primerni in manj sposobni. Pogosto se bodo zgodili izumrtja in manj sposobni organizmi naravnost izginejo iz ekosistema.

Kot primer recimo, da začnete z vrsto živali, ki imajo bodisi rumeno dlako bodisi vijolično krzna, te živali pa so pravkar preselili v vijolično džunglo v neki neodkriti del svetu. Verjetno se bodo vijoličaste živali razmnoževale hitreje, ker bi se pred njimi lažje skrivale plenilci s skrivanjem znotraj vijolične vegetacije, medtem ko bi rumene živali lažje "pobrali" izključeno. "

Manj preživelih rumenih živali bi povzročilo manj rumenih živali, ki so na voljo za parjenje in razmnoževanje. Če bi bila barva krzna naključna, potem nobeden od staršev ne bi bil bolj verjetno kot kateri koli drug, da bi ustvaril vijolične in s tem bolj primerne (v tem okolju) potomce. Toda tu je res večja verjetnost, da bodo vijoličaste živali rodile vijolične potomce, podobno pa tudi rumene živali.

V okviru naravne (in s tem umetne) selekcije je "variacija" enakovredna "genske variacije." V našem živalskem primeru so vijolično-krzneni geni bolj razširjeni v tistih vijolično odtenkov džungli.

Verjetno ste že slišali za uporabo zdravil za izboljšanje uspešnosti v športu ali "dopinga", ki je v večini primerov zaradi kombinacije etičnih in varnostnih vprašanj prepovedana. Ta zdravila omogočajo telesu, da doseže večje podvige moči in vzdržljivosti zaradi povečanja mišic ali drugih fizičnih izboljšav, do katerih ne bi prišlo brez dodanih zdravil.

Ta zdravila pa delujejo le zaradi procesov, ki so v igri: vadbe, treninga in prizadevanja v praksi na tekmovanju. Z drugimi besedami, prepovedana zdravila ne ustvarjajo fizičnih lastnosti brez primere, kot je rast dodatnih nog ali rok; "zgolj" izpopolnjujejo in povečujejo že obstoječe zmogljivosti.

Umetna izbira lahko gledamo v približno istem kontekstu. To je oblika genska sprememba ki igra na prej naštetih fiksnih načelih naravne selekcije in ki namerno ojača eno ali več spremenljivk, ki so že v igri, da doseže želeni rezultat.

Umetna selekcija je namerna izbira staršev, torej organizmov, ki se bodo razmnoževali, zato je znan tudi kot "selektivna vzreja". To se naredi za ustvarjanje posameznih organizmov (rastlin ali živali) s koristnimi ali želenimi lastnosti.

Umetna selekcija, ki je pravzaprav vrsta genskega inženiringa, se po vsem svetu izvaja že tisoče let. Tudi če ljudje niso točno vedeli kako rejne živali z zaželenimi lastnostmi so lahko te lastnosti prenesle na potomce, zavedale so se, da se je to zgodilo, in ustrezno spremenile njihovo rejo.

Če so bile določene krave na kmetiji večje in so zagotovile več mesa, vzrejo krave takoj "družina" teh robustnih osebkov bi verjetno rodila podobno veliko potomstvo in več donos govejega mesa. Ista načela se lahko uporabljajo za pridelke, pogosto bolj poudarjeno zaradi manj etičnih pomislekov na področju plemenskih rastlin v primerjavi s plemenskimi živalmi.

V biološkem smislu umetna selekcija vodi do povečanja genski premikali sprememba pogostosti genov znotraj vrste skozi čas. Z izbiro želenih genov in lastnosti, ki jih dajejo, ljudje kurirajo rastline in živali populacije, pri katerih so bili povečani tako "dobri" geni, kot tisti "slabi", pa oz izločena.

Do petdesetih let prejšnjega stoletja, malo pred objavo njegovega prelomnega dela O izvoru vrstJe Charles Darwin že izpostavil takrat kontroverzno idejo, da bi razložil razlike med "pasmami" znotraj vrst: da so ljudje sestavo vrst tako, da jih parijo na programiran način, postopek, ki se je pri tem oprl na nek še neznan genski mehanizem.

(Takrat ljudje niso vedeli ničesar o DNK in pravzaprav o poskusih Gregor Mendel, ki je pokazal, kako se lastnosti prenašajo in bi lahko bile prevladujoč ali recesiven, so se šele začeli sredi 1850-ih.)

Številna Darwinova opazovanja določene vrste golobov, priljubljenih v njegovi rodni Angliji v tistem času, so vključevala tudi dejstvo, da golobe, ki so bili vzrejeni na način, ki je dal izrazito različne velikosti, barve itd., lahko kljub temu vzrejali z vsakim drugo. Z drugimi besedami, vsi so bili še golobi, vendar so različni dejavniki v okolju sistematično premikali gensko sliko v določene smeri.

To je predlagal naravna selekcija delovali na enak način in na enake molekule, kakršne koli že so bile, vendar dlje časa in brez zavestne manipulacije s strani ljudi ali koga drugega.

Celoten namen kmetovanja je pridelava hrane. Več hrane lahko kmet proizvede na enoto vloženega napora, lažje bo njegovo delo.

V samooskrbnem kmetovanju je ideja proizvesti dovolj hrane za preživetje določenega kmeta in njegove ožje družine ali skupnosti. V sodobnem svetu pa je kmetovanje posel kot vsako drugo in ljudje s svojim kmetovanjem skušajo zaslužiti s proizvodnjo govedine, pridelkov, mlečnih izdelkov in drugih dobrin, ki jih potrošniki želijo.

Vedenje in metode kmetov so zato predvidljive. Kmetje in pridelovalci izberejo rastline, ki zaradi genetskih sprememb obrodijo več sadja kot druge, da dobijo več sadovnih rastlin rastline, ki dajejo večjo zelenjavo, da dobijo večjo maso proizvoda na vloženo seme, izberite rastline za razmnoževanje, ki so sposobne preživeti ekstremne temperature med sušo in si sicer prizadevajo za največjo učinkovitost v okviru vrste izzivov obraz.

Primeri selektivna vzreja v rastlinah so danes skoraj neomejene. Ustvarjanje različnih vrst zelnih rastlin za pridobivanje več vrst zelenjave je človeštvu zelje, brstični ohrovt, cvetača, brokoli, ohrovt in druge priljubljene zelenice. Podobno so opravili, da so na voljo različne vrste buč (npr. Buče in druge vrste buč).

Tako kot umetna selekcija nekaterih rastlinskih sort tudi vzreja udomačene živali kajti zaželene lastnosti divjih vrst se dogajajo že tisoče let in so se izvajale stoletja, čeprav ljudje niso vedeli genetske osnove, zakaj deluje. To je bilo storjeno na področju živine ali rejnih živali, kjer je praviloma namen ustvariti več mesa ali mleka na organizem.

Tako kot bi si želeli, da bi lahko vsak človeški delavec v skupini za samodejno sestavljanje recimo sestavil več avtomobilov in imel več izdelek na rejno žival prinaša dobiček pri kmetovanju ali v neprofitnih okoljih zagotavlja, da bodo ljudje imeli dovolj jejte.

Psi so najbolj presenetljivi primeri učinkov umetne selekcije. Različno pasme psov so jih ljudje ustvarili v zadnjih 10.000 ali več letih, začenši z skupni prednik vseh psov, sivi volk.

Dandanes obstajajo številne pasme psov z na videz malo ali nič skupnega, kot so jazbečarji in nemške doge, ki dokazujejo vrsto lastnosti, kodiranih v pasjem genomu. To je zato, ker se opredelitev "zaželenih lastnosti" pri domačem psu med lastniki bogov zelo razlikuje. Dobermanski pinči so pametni, mišičasti in elegantni ter so odlični psi čuvaji; Terierji Jack Russell so okretni in lahko ujamejo veliko živali, ki preganjajo farme.

Isto načelo zajema tudi druge vrste in panoge. Uspešne dirkalne konje redijo skupaj, da se ustvari večja verjetnost, da bodo v njih nastali hitrejši in močnejši konji naslednje generacije, saj je imeti zmagovalnega konja v večjih prireditvah lahko donosno za človeškega lastnika oz lastniki.

Tudi pri genskem spreminjanju hrane, ki je sama po sebi obsežna tema, ljudje spreminjajo vire hrane izboljšati nekatere lastnosti in jih nato vzgajati skupaj, da tvorijo "vrhunske" seve teh rastlin in živali. Primeri vključujejo sojo, koruzo, piščance, ki gojijo več dojk in še veliko več.

Spreminjanje naravnega poteka stvari s pomočjo tukaj opisanih metod je nedvomno izboljšalo življenje ljudi na različne načine, na primer s povečanje pridelka, omogočanje boljšega in večjega pridelave mesa ter celo ustvarjanje novih pasem psov z gensko in vedenjsko zaželenimi značilnosti.

Ko pa nas ljudje naredijo za umetno selekcijo, to zmanjša splošne genetske razlike v populaciji, tako da dejansko ustvari "vojsko" več podobnih živali. Rezultat tega je večje tveganje za mutacije, večja ranljivost za nekatere bolezni in večja pojavnost fizičnih težav ki bi bil sicer minimalen ali odsoten. Na primer, piščanci, vzrejeni za rast večjih dojk (s pomočjo prsnih mišic), pogosto preživijo svoje življenje bistveno več nelagodja, ker se njihovi okvirji in srca sčasoma niso prilagodili, da bi nosili dodano maso.

V drugih scenarijih nepredvidene mutacije in lastnosti lahko nastanejo skupaj z izbranimi lastnostmi. Pri čebelah so na primer gojili pasme "ubijalke", da so proizvedle več medu, vendar so s tem postale tudi bolj agresivne in s tem nevarne. Umetna selekcija lahko pri organizmih povzroči sterilnost, pri nekaterih čistopasemskih psih pa recesivne lastnosti ki bi se sicer naravno zmanjšale, lahko vztrajajo, na primer displazija kolkov pri labradorcu prinašalci.

Povezana vsebina: Katere vrste divjih mačk živijo v New Yorku?