การคัดเลือกโดยประดิษฐ์ (Selective Breeding): ความหมายและตัวอย่าง

กระบวนการของ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ เป็นกลไกที่ขับเคลื่อนวิวัฒนาการทางชีววิทยา ซึ่งเป็นทฤษฎีแรกที่อธิบายอย่างมีชื่อเสียงในช่วงกลางปี ​​ค.ศ. 1800 ต้องขอบคุณงานอิสระของชาร์ลส์ ดาร์วินและ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ.

วิวัฒนาการอธิบายความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตบนโลก ซึ่งทั้งหมดมาจากบรรพบุรุษร่วมกันเพียงคนเดียวในยามรุ่งอรุณของชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงนี้เองเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน

วิวัฒนาการเกิดขึ้นในธรรมชาติด้วยรูปแบบที่อธิบายว่า สืบเชื้อสายมาจากการดัดแปลงซึ่งเสนอว่าลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม (นั่นคือ ลักษณะที่สามารถถ่ายทอดผ่านยีนจากสิ่งมีชีวิตรุ่นหนึ่งไปสู่ รุ่นต่อไป) ที่เอื้ออำนวยและให้ "ความฟิต" ทางพันธุกรรมกลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นในกลุ่มหรือสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตมากกว่า เวลา.

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากยีนที่เป็นปัญหานั้นได้รับการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยแรงกดดันของสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตที่ให้มา

การคัดเลือกเทียม หรือ การคัดเลือกพันธุ์ ใช้หลักการการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อสร้างประชากร to ของสัตว์หรือพืชที่ตรงกับความต้องการของชาวนา นักวิจัย หรือพ่อพันธุ์แม่พันธุ์การแสดงหรือกีฬา สัตว์

อันที่จริง การเลือกเทียมที่มีมาช้านานเป็นแนวทางที่ช่วยชี้นำแนวคิดของดาร์วินเกี่ยวกับธรรมชาติ การคัดเลือก เพราะมันให้ตัวอย่างที่ชัดเจนและรวดเร็วว่ายีนมีความแพร่หลายมากขึ้นในประชากรที่ทราบได้อย่างไร อินพุต

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ต้องเข้าใจเพื่อที่จะเข้าใจการคัดเลือกเทียมอย่างเต็มที่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้ทำงานบนสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวแต่กับ ยีน – กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความยาวของ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ที่มี "รหัส" สำหรับผลิตภัณฑ์โปรตีนเฉพาะ

อย่างเป็นทางการการคัดเลือกโดยธรรมชาติรวมถึง สี่ด้าน:

1. มีความแปรปรวนทางพันธุกรรมในลักษณะที่มีอยู่ ในประชากรของสัตว์ หากสัตว์ทุกตัวในสปีชีส์มีพันธุกรรมเหมือนกัน นั่นคือ หากพวกมันทั้งหมดมี DNA เดียวกันและด้วยเหตุนี้จึงมียีนเดียวกัน ไม่สามารถเลือกลักษณะใดได้โดยธรรมชาติหรือโดยเจตนาเพราะไม่มีใครสร้างระดับพันธุกรรมมากขึ้นหรือน้อยลง ฟิตเนส.
   
2. มีการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน ไม่ใช่สัตว์ทุกตัวที่จะถ่ายทอดยีนของพวกเขาไปสู่จำนวนลูกหลานสูงสุด
   
3. ลักษณะต่าง ๆ เป็นกรรมพันธุ์ ลักษณะที่ทำให้สัตว์มีแนวโน้มที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่กำหนดสามารถส่งต่อไปยังลูกหลานได้ตั้งแต่เริ่มต้น
   
4. อาการเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนของสิ่งมีชีวิต และองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แฝงอยู่เมื่อเวลาผ่านไปเป็นผล เป็นที่คาดหวังว่า ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของแรงกดดันในการคัดเลือกภายในสภาพแวดล้อมที่กำหนด อัตราส่วนของสิ่งมีชีวิตที่พอดีและพอดีตัวน้อยกว่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป บ่อยครั้ง เหตุการณ์การสูญพันธุ์จะเกิดขึ้น และสิ่งมีชีวิตที่ไม่เหมาะสมจะหายไปจากระบบนิเวศโดยสิ้นเชิง

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณเริ่มด้วยสัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนสีเหลืองหรือสีม่วง ขน และสัตว์เหล่านี้เพิ่งถูกย้ายไปอยู่ในป่าสีม่วงในส่วนที่ยังไม่ถูกค้นพบของ โลก. สัตว์สีม่วงมีแนวโน้มที่จะขยายพันธุ์ในอัตราที่สูงขึ้นเพราะสามารถซ่อนตัวจาก .ได้ง่ายกว่า นักล่าโดยซ่อนตัวอยู่ในพืชพันธุ์สีม่วงในขณะที่สัตว์สีเหลืองจะ "เลือกได้ง่ายกว่า" ออกไป"

สัตว์สีเหลืองที่รอดชีวิตน้อยลงจะส่งผลให้สัตว์สีเหลืองมีให้ผสมพันธุ์และสืบพันธุ์น้อยลง หากสีขนเป็นสีแบบสุ่ม ก็ไม่มีพ่อแม่กลุ่มใดที่จะผลิตสีม่วงได้มากไปกว่ากลุ่มอื่น ดังนั้นจึงเป็นลูกหลานที่แข็งแรง (ในสภาพแวดล้อมนี้) แต่ในที่นี้ สัตว์สีม่วงมีแนวโน้มที่จะให้กำเนิดลูกสีม่วงมากกว่า และในทำนองเดียวกันสำหรับสัตว์สีเหลือง

ในบริบทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (และโดยการขยายเทียม) "รูปแบบ" เทียบเท่ากับ "การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม" ในตัวอย่างสัตว์ของเรา ยีนขนสีม่วงเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นในโทนสีม่วงนั้น ป่า.

คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับการใช้ยาเพิ่มประสิทธิภาพในการเล่นกีฬา หรือ "ยาสลบ" ซึ่งเป็นวิธีปฏิบัติที่ในกรณีส่วนใหญ่มักถูกห้ามเนื่องจากข้อกังวลด้านจริยธรรมและความปลอดภัยร่วมกัน ยาเหล่านี้ช่วยให้ร่างกายมีความแข็งแรงและความอดทนมากขึ้นด้วยการขยายกล้ามเนื้อหรือการปรับปรุงทางกายภาพอื่นๆ ที่จะไม่เกิดขึ้นหากไม่มียาเพิ่ม

อย่างไรก็ตาม ยาเหล่านี้ใช้ได้ผลเพียงเพราะกระบวนการที่อยู่ในการเล่น นั่นคือ การออกกำลังกาย การฝึก และการฝึกฝนในการแข่งขัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยาต้องห้ามไม่ได้สร้างลักษณะทางกายภาพที่ไม่เคยมีมาก่อน เช่น การเติบโตของขาหรือแขนที่เพิ่มขึ้น พวกเขา "เพียง" ฝึกฝนและเพิ่มขีดความสามารถที่มีอยู่แล้ว

การคัดเลือกประดิษฐ์ อาจถูกมองในบริบทเดียวกัน เป็นรูปแบบของ การดัดแปลงพันธุกรรม ที่เล่นบนหลักการตายตัวของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้และจงใจขยายตัวแปรที่มีอยู่แล้วอย่างน้อยหนึ่งตัวในการเล่นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

การคัดเลือกเทียม คือ การเลือกโดยเจตนาของพ่อแม่ กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตที่จะสืบพันธุ์ จึงเป็นเหตุ ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม "การคัดเลือกพันธุ์" สิ่งนี้ทำเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิต (พืชหรือสัตว์) ที่มีประโยชน์หรือต้องการ ลักษณะ

การคัดเลือกประดิษฐ์ซึ่งเป็นประเภทของพันธุวิศวกรรมได้รับการฝึกฝนมาทั่วโลกเป็นเวลาหลายพันปี ทั้งที่คนไม่รู้แน่ชัด ยังไง สัตว์เลี้ยงในฟาร์มที่มีลักษณะที่พึงประสงค์สามารถถ่ายทอดลักษณะเหล่านี้ไปยังลูกหลานได้ พวกเขาตระหนักดีว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นและเปลี่ยนการทำฟาร์มของพวกมันตามนั้น

ถ้าวัวบางตัวในฟาร์มมีขนาดใหญ่และให้เนื้อมากขึ้น ให้ผสมพันธุ์วัวในทันที "ตระกูล" ของตัวอย่างที่แข็งแกร่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะให้กำเนิดลูกหลานที่คล้ายกันและมากกว่า ผลผลิตเนื้อ หลักการเดียวกันนี้สามารถประยุกต์ใช้กับพืชผลได้ ซึ่งมักจะเน้นย้ำมากกว่าเนื่องจากมีข้อกังวลด้านจริยธรรมน้อยกว่าในด้านของการเพาะพันธุ์พืชกับสัตว์ที่เพาะพันธุ์

ในแง่ชีววิทยา การคัดเลือกโดยเทียมทำให้ ดริฟท์ทางพันธุกรรมหรือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนภายในสายพันธุ์เมื่อเวลาผ่านไป โดยการเลือกยีนที่ต้องการและลักษณะที่พวกมันมอบให้ มนุษย์จึงดูแลพืชและสัตว์ ประชากรที่มีการเพิ่มยีน "ดี" และยีน "ไม่ดี" ลงหรือ กำจัด

ภายในปี 1850 ไม่นานก่อนเผยแพร่ผลงานที่ก้าวล้ำของเขา เกี่ยวกับต้นกำเนิดของสายพันธุ์ชาร์ลส์ ดาร์วินได้พัฒนาแนวคิดที่ขัดแย้งกันในขณะนั้นเพื่ออธิบายความผันแปรของ "สายพันธุ์" ภายในสปีชีส์: ว่ามนุษย์ได้จัดการกับ องค์ประกอบของสปีชีส์โดยผสมพันธุ์ด้วยวิธีที่โปรแกรมไว้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่อาศัยกลไกทางพันธุกรรมที่ยังไม่ทราบแน่ชัดในการทำให้เกิดสิ่งนี้

(ในตอนนั้น มนุษย์ไม่รู้อะไรเกี่ยวกับดีเอ็นเอเลย และอันที่จริงการทดลองของ Gregor Mendelซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะที่ถ่ายทอดผ่านและสามารถเป็นได้ เด่นหรือถอยซึ่งเพิ่งเริ่มต้นในกลางปี ​​1850)

ข้อสังเกตหลายประการของดาร์วินเกี่ยวกับนกพิราบชนิดหนึ่งซึ่งเป็นที่นิยมในอังกฤษบ้านเกิดของเขาในขณะนั้นรวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่า นกพิราบที่ได้รับการผสมพันธุ์ในลักษณะที่มีขนาด สี ต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ก็สามารถนำมาผสมพันธุ์กันได้ อื่นๆ. กล่าวอีกนัยหนึ่งคือทั้งหมดยังคงเป็นนกพิราบ แต่ปัจจัยต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมได้เปลี่ยนภาพทางพันธุกรรมอย่างเป็นระบบในทิศทางที่แน่นอน

เขาเสนอว่า การคัดเลือกโดยธรรมชาติ กระทำในลักษณะเดียวกัน และในโมเลกุลเดียวกัน ไม่ว่ามันจะเป็นอะไรก็ตาม แต่ในระยะเวลานานและปราศจากการยักย้ายโดยคนหรือใครก็ตาม

จุดประสงค์ทั้งหมดของการทำฟาร์มคือการผลิตอาหาร ยิ่งเกษตรกรสามารถผลิตอาหารต่อหน่วยความพยายามได้มากเท่าใด งานของเขาหรือเธอจะง่ายขึ้น

ในการทำการเกษตรเพื่อยังชีพ แนวคิดคือการผลิตอาหารให้เพียงพอสำหรับเกษตรกรรายหนึ่งและครอบครัวหรือชุมชนที่ใกล้ชิดของเขาหรือเธอเพื่อความอยู่รอด อย่างไรก็ตาม ในโลกสมัยใหม่ การทำฟาร์มเป็นเหมือนธุรกิจอื่นๆ และผู้คนต่างแสวงหาผลกำไรจากการทำฟาร์มโดยการผลิตเนื้อวัว พืชผล ผลิตภัณฑ์จากนม และสินค้าอื่นๆ ที่ผู้บริโภคต้องการ

พฤติกรรมและวิธีการของเกษตรกรจึงสามารถคาดเดาได้ เกษตรกรและผู้ปลูกเลือกพืชที่ต้องขอบคุณการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมให้ผลมากกว่าพืชอื่นเพื่อให้ได้พืชที่ออกผลมากขึ้นเลือก พืชที่ให้ผลผลิตผักขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อให้ได้มวลของผลิตภัณฑ์ต่อเมล็ดที่ลงทุนมากขึ้น เลือกพืชที่จะขยายพันธุ์ที่สามารถอยู่รอดได้ อุณหภูมิที่สูงเกินไปในช่วงฤดูแล้งและพยายามอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดในบริบทของความท้าทายที่พวกเขา ใบหน้า

ตัวอย่างของ คัดเลือกพันธุ์ ในพืชทุกวันนี้แทบจะไร้ขีดจำกัด การสร้างพันธุ์กะหล่ำปลีที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผักหลายชนิดมากขึ้นทำให้กะหล่ำปลีมนุษย์ กะหล่ำดาว กะหล่ำดอก บรอกโคลี คะน้า และผักยอดนิยมอื่นๆ มีการทำงานที่คล้ายกันเพื่อทำน้ำเต้าชนิดต่างๆ (เช่น ฟักทองและสควอชประเภทอื่นๆ)

เช่นเดียวกับการคัดเลือกพันธุ์พืชบางชนิด การผสมพันธุ์ของ สัตว์เลี้ยง สำหรับลักษณะที่พึงประสงค์จากสัตว์ป่าที่มีอยู่เป็นเวลาหลายพันปี และดำเนินมาเป็นเวลาหลายศตวรรษแม้ว่ามนุษย์จะไม่ทราบพื้นฐานทางพันธุกรรมว่าทำไมมันถึงได้ผล สิ่งนี้ได้กระทำไปแล้วในด้านปศุสัตว์หรือสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป้าหมายคือการสร้างเนื้อสัตว์หรือนมให้มากขึ้นต่อสิ่งมีชีวิต

เช่นเดียวกับที่คุณต้องการให้พนักงานที่เป็นมนุษย์ทุกคนในทีมประกอบรถยนต์สามารถพูดประกอบรถยนต์ได้มากขึ้นมีมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ต่อสัตว์ในฟาร์มช่วยเพิ่มผลกำไรทางการเกษตรหรือในสภาพแวดล้อมที่ไม่แสวงหาผลกำไรทำให้มั่นใจได้ว่าผู้คนจะมีเพียงพอ กิน.

สุนัขเป็นตัวอย่างที่น่าตกใจที่สุดของผลของการเลือกเทียม ต่างๆ สายพันธุ์สุนัข ที่มนุษย์สร้างขึ้นมาเป็นเวลากว่า 10,000 ปี หรือมากกว่านั้น เริ่มตั้งแต่ บรรพบุรุษร่วมของสุนัขทั้งหมด หมาป่าสีเทา.

ทุกวันนี้ สุนัขสายพันธุ์ที่ดูเหมือนเล็กน้อยหรือไม่มีอะไรเหมือนกัน เช่น ดัชชุนด์และเกรทเดนส์มีอยู่มากมาย ซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะต่างๆ ที่กำหนดไว้ในจีโนมของสุนัข ทั้งนี้เป็นเพราะคำจำกัดความของ "ลักษณะพึงปรารถนา" ในบ้านของสุนัขนั้นแตกต่างกันมากระหว่างเจ้าของพระเจ้า โดเบอร์แมน พินเชอร์เป็นสุนัขที่ฉลาด มีกล้าม และโฉบเฉี่ยว และเป็นสุนัขเฝ้ายามที่ดี แจ็ค รัสเซลล์ เทอร์เรียร์คล่องแคล่วและสามารถจับสัตว์ต่างๆ ที่หลอกหลอนในฟาร์มได้

หลักการเดียวกันนี้ครอบคลุมสายพันธุ์และอุตสาหกรรมอื่นๆ ม้าแข่งที่ประสบความสำเร็จได้รับการผสมพันธุ์เพื่อสร้างโอกาสที่สูงกว่าในการสร้างม้าที่เร็วและแข็งแกร่งขึ้นใน รุ่นต่อๆ ไป เนื่องจากการมีม้าที่ชนะในเหตุการณ์สำคัญๆ ย่อมมีกำไรต่อเจ้าของเป็นมนุษย์หรือ เจ้าของ

นอกจากนี้ ในการดัดแปลงพันธุกรรมของอาหาร ซึ่งเป็นหัวข้อที่กว้างขวางในตัวเอง มนุษย์ปรับเปลี่ยนแหล่งอาหารเป็น ปรับปรุงลักษณะบางอย่างแล้วผสมพันธุ์เหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อสร้างสายพันธุ์ที่ "เหนือกว่า" ของพืชเหล่านี้และ สัตว์ ตัวอย่างเช่น ถั่วเหลือง ข้าวโพด ไก่ที่มีเนื้อเต้านมมากขึ้น และอื่นๆ อีกมากมาย

การเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของสิ่งต่าง ๆ โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ในที่นี้ทำให้ชีวิตมนุษย์ดีขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัยในรูปแบบต่างๆ เช่น เพิ่มผลผลิตพืชผลทำให้มีการผลิตเนื้อสัตว์ที่ดีขึ้นและแม้กระทั่งการสร้างสุนัขสายพันธุ์ใหม่ที่มีความต้องการทางพันธุกรรมและพฤติกรรม ลักษณะเฉพาะ.

อย่างไรก็ตาม เมื่อผู้คนทำให้เราเลือกโดยประดิษฐ์ สิ่งนี้จะลดความแปรปรวนทางพันธุกรรมโดยรวมภายในประชากรโดยการสร้าง "กองทัพ" ของสัตว์ที่คล้ายคลึงกันมากขึ้น ส่งผลให้ a ความเสี่ยงสูงของการกลายพันธุ์ ความเปราะบางมากขึ้นต่อโรคบางชนิด และอุบัติการณ์ของปัญหาทางกายภาพที่เพิ่มขึ้น ที่มิฉะนั้นจะน้อยที่สุดหรือขาดหายไป ตัวอย่างเช่น ไก่ที่เลี้ยงเพื่อให้หน้าอกใหญ่ขึ้น (ผ่านทางกล้ามเนื้อหน้าอก) มักจะใช้ชีวิตใน รู้สึกไม่สบายตัวมากขึ้นอย่างมากเนื่องจากเฟรมและหัวใจของพวกเขาไม่ได้ปรับตามกาลเวลาเพื่อเสริม มวล.

ในสถานการณ์อื่นๆ การกลายพันธุ์และลักษณะที่ไม่คาดฝัน สามารถเกิดขึ้นพร้อมกับลักษณะที่เลือก ตัวอย่างเช่น ในผึ้ง สายพันธุ์ "นักฆ่า" ได้รับการผสมพันธุ์เพื่อผลิตน้ำผึ้งมากขึ้น แต่ในกระบวนการนี้ พวกมันก็ก้าวร้าวมากขึ้นและกลายเป็นอันตราย การคัดเลือกโดยประดิษฐ์สามารถนำไปสู่การเป็นหมันในสิ่งมีชีวิต และในสุนัขพันธุ์แท้บางชนิด ลักษณะถอย re ที่อาจลดน้อยลงตามธรรมชาติก็ปล่อยให้คงอยู่ต่อไปได้ เช่น สะโพก dysplasia ในลาบราดอร์ รีทรีฟเวอร์

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: แมวป่าประเภทใดที่อาศัยอยู่ในนิวยอร์ก