Съдържание
- Определение за естествен подбор
- Естествен подбор, обяснено
- Изкуствен подбор в детайли
- Селективно развъждане: история и механизъм
- Дарвин, Гълъби и изкуствен подбор
- Примери за изкуствен подбор: Земеделие
- Развъждане на животни: Животновъдство, Кучета и други
- Нежелани последствия от изкуствен подбор
Процесът на естествен подбор е механизмът, който задвижва биологичната еволюция, теория за първи път описана известно в средата на 1800 г. благодарение на независимата работа на Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолас.
Еволюцията обяснява генетичното разнообразие на живота на Земята, като всичко това произлиза от един общ предшественик в зората на живота на самата планета преди около 3,5 милиарда години.
Еволюцията е възникнала в природата благодарение на схема, описана като слизане от модификация, което предлага наследствените черти (тоест характеристики, които могат да бъдат предадени чрез гени от едно поколение организми на следващото поколение), които са благоприятни и които придават генетична „годност“, да станат по-разпространени в група или видове организми във времето.
Това се случва, защото въпросните гени са естествено подбрани от натиска на околната среда, в която дадени организми живеят.
Изкуствената селекция или селективното развъждане използва принципите на естествения подбор, за да създаде популации от животни или растения, които са съобразени с нуждите на фермерите, изследователите или развъдчиците на шоу или спортни животни.
Всъщност, отдавна установената практика на изкуствения подбор помогна да се ориентират идеите на Дарвин за естествената селекция, тъй като тя предостави ярки и бързи примери за това как гените стават по-разпространени в популациите с известни данни.
Определение за естествен подбор
Естественият подбор трябва да бъде разбран, за да се разбере изцяло изкуственият подбор. Естествената селекция действа не върху отделни организми, а върху гени - с други думи, дължини на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК), които носят "кода" за конкретен протеинов продукт.
Формално естественият подбор включва четири аспекта:
Естествен подбор, обяснено
Като пример, нека да кажем, че започвате с видове животни, които имат или жълта козина, или лилава козина, а тези животни току-що са преместени в лилава джунгла в някаква неоткрита част на света. Лилавите животни вероятно се възпроизвеждат с по-висока скорост, защото по-лесно биха могли да се скрият от хищници, като се скрият в лилавата растителност, докато жълтите животни биха били по-лесно „откачени“.
Оцелелите по-малко жълти животни биха довели до по-малко жълти животни на разположение за чифтосване и размножаване. Ако цветът на козината беше случаен, тогава никой родител не би имал по-голяма вероятност от всеки друг да произведе лилаво и по този начин монтиращо (в тази среда) потомство. Но тук лилавите животни наистина са по-склонни да произвеждат лилаво потомство и подобно на жълтите животни.
Във връзка с естествения (и чрез изкуствено разширение) подбор "вариацията" е еквивалентна на "генетична вариация". В нашия животински пример гените с пурпурна козина стават по-разпространени в тази пурпурна джунгла.
Изкуствен подбор в детайли
Вероятно сте чували за употребата на лекарства за повишаване на производителността в спорта или „допинг“, практика, която в повечето случаи е забранена поради комбинация от етични и безопасни проблеми. Тези лекарства позволяват на организма да постигне по-голям подвиг на сила и издръжливост благодарение на разширяването на мускулите или други физически подобрения, които не биха настъпили без добавените лекарства.
Тези лекарства обаче действат само поради процеси, които се играят: упражнения, тренировки и стремеж на практика към конкуренция. С други думи, забранените лекарства не създават безпрецедентни физически черти като растежа на допълнителни крака или ръце; те "просто" отточват и разширяват възможностите си вече на място.
Изкуствен подбор може да се разглежда в почти същия кон. Това е форма на генетична модификация, която играе на изброените по-горе фиксирани принципи на естествения подбор и умишлено усилва една или повече от вече променящите се променливи, за да се постигне желания резултат.
Изкуственият подбор е умишленият избор на родителите, тоест организмите, които ще се възпроизвеждат, поради което е известен и като „селективно развъждане“. Това се прави, за да се създадат отделни организми (растения или животни) с полезни или желани черти.
Селективно развъждане: история и механизъм
Изкуственият подбор, който всъщност е вид генно инженерство, се практикува в целия свят от хиляди години. Дори хората да не знаеха точно как селскостопанските животни с желани черти бяха в състояние да предадат тези черти на потомството, те бяха наясно, че това се случва и съответно изместиха отглеждането им.
Ако определени крави в една ферма са по-големи и осигуряват повече месо, разплодните крави в непосредственото "семейство" от тези здрави екземпляри вероятно ще дадат сходно голямо потомство и по-голям добив на говеждо месо. Същите принципи могат да се прилагат и за културите, често по-категорично поради по-малко етични проблеми в областта на разплодните растения спрямо разплодните животни.
От гледна точка на биологията, изкуственият подбор води до увеличаване на генетичния дрейф или промяна в честотата на гените във вид с течение на времето. Чрез подбора на желаните гени и чертите, които придават, хората да лекуват растителни и животински популации, в които както "добрите" гени са увеличени, така и "лошите" са били познати или елиминирани.
Дарвин, Гълъби и изкуствен подбор
До 1850-те, малко преди публикуването на неговата новаторска работа Относно произхода на видоветеЧарлз Дарвин вече беше развил противоречивата тогава идея да обясни вариациите на "породите" в рамките на видовете: че хората са манипулирали състава на видовете, като ги чифтосват по програмирани начини, процес, който разчита на някакъв все още неизвестен генетичен механизъм за донеси това.
(По онова време хората не знаеха нищо за ДНК и всъщност експериментите на Грегор Мендел, които показват как се предават черти и могат да бъдат доминиращи или рецесивни, едва в началото на средата на 1850 г.)
Дарвин много наблюдения на конкретен вид гълъб, популярен в неговата родна Англия по онова време, включват факта, че гълъбите, които са били развъждани по начин, който дава значително различни размери, цветове и т.н., въпреки това могат да бъдат развъждани един с друг. С други думи, все още бяха гълъби, но различни фактори в околната среда систематично изместваха генетичната картина в определени посоки.
Той предложи това естествен подбор са действали по един и същи начин и върху едни и същи молекули, каквито и да са, но през по-дълги периоди от време и без съзнателна манипулация от хора или някой друг.
Примери за изкуствен подбор: Земеделие
Цялата цел на земеделието е да произвежда храна. Колкото повече храна може да произведе фермерът за единица изразходвано усилие, толкова по-лесно ще бъде работата му.
В подсобното земеделие идеята е да се произведе достатъчно храна за даден фермер и неговото близко семейство или общност, за да оцелеят. В съвременния свят обаче селското стопанство е бизнес като всеки друг и хората се стремят да печелят от земеделието си, като произвеждат говеждо месо, култури, млечни продукти и други стоки, които потребителите искат.
Следователно поведението и методите на фермерите са предвидими. Земеделските производители и производителите избират растения, които благодарение на генетичните промени дават повече плодове от други, за да получат повече плододаващи растения, избират растения, които дават по-големи зеленчуци, за да получат повече маса продукт на инвестираното семе, избират растения за възпроизводство, които са в състояние да оцелеят екстремни температури по време на суша и в противен случай се стремят към максимална ефективност в зависимост от редицата предизвикателства, пред които са изправени.
Примери за селективно развъждане в растенията днес са почти безгранични. Създаването на различни видове зелеви растения за получаване на повече видове зеленчуци даде на човечеството зеле, брюкселско зеле, карфиол, броколи, къдраво зеле и други популярни зелени. Подобна работа е направена, за да се предоставят различни видове кратуни (например, тикви и други видове тикви).
Развъждане на животни: Животновъдство, Кучета и други
Подобно на изкуствения подбор на някои сортове растения, отглеждането на домашни животни за желаните черти от дивите видове има от хиляди години и се осъществява от векове, въпреки че хората не знаят генетичната основа защо действа. Това е направено в областта на добитъка или селскостопанските животни, където целта е обикновено да се създаде повече месо или мляко на организъм.
Точно както бихте искали всеки човешки работник от екип за автоматично сглобяване да може, да речем, да сглоби повече коли, наличието на повече продукт на селскостопанско животно води до печалба от селското стопанство или в нестопански условия, гарантира, че хората ще имат достатъчно за хранене.
Кучетата предоставят сред най-стряскащите примери за ефектите от изкуствения подбор. През последните 10 000 или повече години са създадени различни породи кучета, започвайки от общият прародител на всички кучета, сивият вълк.
Днес породи кучета с на пръв поглед малко или нищо общо, като дакели и велики датчани, съществуват в изобилие, което демонстрира гамата от черти, кодирани в генома на кучето. Това е така, защото дефиницията на "желаните черти" в домашното куче варира значително между бога собственици. Доберман Pinschers са умни, мускулести и елегантни и правят страхотни кучета пазачи; Джак Ръсел териерите са пъргави и могат да ловят много животни, които преследват фермите.
Същият принцип обхваща и други видове и индустрии. Успешните състезателни кончета се отглеждат заедно, за да създадат по-голяма вероятност за създаване на по-бързи и по-силни коне в следващите поколения, тъй като притежаването на печеливш кон в големи събития може да бъде изгодно за човешкия собственик или собственици.
Освен това, в генетичната модификация на храната, обширна тема сама по себе си, хората променят хранителни източници, за да подобрят определени черти и след това да ги размножават заедно, за да образуват "превъзходни" щамове от тези растения и животни. Примерите включват соя, царевица, пилета, които отглеждат повече кърма и много други.
Нежелани последствия от изкуствен подбор
Промяната на естествения ход на нещата с помощта на описаните тук методи безспорно е подобрила живота на хората по различни начини, като например чрез увеличаване на добивите, позволяване на по-добро и повече месо и дори създаване на нови породи кучета с генетично и поведенческо поведение желани характеристики.
Когато обаче хората ни правят изкуствена селекция, това намалява общата генетична дисперсия в популацията, като всъщност създава „армия“ от повече подобни животни. Това води до a по-висок риск от мутации, по-голяма уязвимост към определени заболявания и повишена честота на физически проблеми това в противен случай би било минимално или липсва. Например, пилетата, отглеждани за отглеждане на по-големи гърди (чрез грудните си мускули), често прекарват живота си в значително по-голям дискомфорт, защото техните рамки и сърца с времето не са се приспособили да носят добавената маса.
В други сценарии, непредвидени мутации и черти може да възникне заедно с избраните черти. При пчелите например „убийствените“ породи се отглеждат, за да произвеждат повече мед, но в процеса те също стават по-агресивни и по този начин стават опасни. Изкуственият подбор може да доведе до стерилност в организмите, а при някои чистопородни кучета рецесивните белези, които иначе биха намалели по естествен начин, могат да се запазят, като дисплазия на тазобедрената става при лабрадорски ретривър.
Свързано съдържание: Какви видове диви котки живеят в Ню Йорк?