Tartalom
- Természetes szelekció meghatározása
- Természetes szelekció, magyarázattal
- Mesterséges kiválasztás részletesen
- Szelektív tenyésztés: történelem és mechanizmus
- Darwin, galambok és mesterséges válogatás
- Példák a mesterséges szelekcióra: Mezőgazdaság
- Állattenyésztés: Állattenyésztés, kutyák és mások
- A mesterséges szelekció káros következményei
A folyamata természetes kiválasztódás A biológiai evolúciót mozgató mechanizmus, ezt az elméletet először híresen az 1800-as évek közepén írták le, Charles Darwin és Alfred Russel Wallace független munkájának köszönhetően.
Az evolúció a Föld életének genetikai sokféleségéből adódik, amelyek mindegyike egyetlen közös ősből származik, amely a bolygó életének hajnalán körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt történt.
Az evolúció a természetben a következő módon leírt rendszernek köszönhetően történt: származás a módosítástól, amely azt javasolja, hogy az öröklődő tulajdonságok (vagyis azok a tulajdonságok, amelyek a gének révén továbbadhatók az organizmusok egyik generációjából a következő generációra), amelyek kedvezőek, és amelyek genetikai „alkalmasságot” biztosítanak, egyre inkább előfordulnak egy organizmuscsoportban vagy fajban túlóra.
Ennek oka az, hogy a kérdéses géneket természetesen a környezet nyomása választja ki, amelyben az adott organizmusok élnek.
A mesterséges válogatás vagy szelektív tenyésztés a természetes szelekció elveit használja állati vagy növényi populációk létrehozásához, amelyek összhangban állnak az emberi gazdálkodók, kutatók vagy kiállítási vagy sportállatok tenyésztők igényeivel.
Valójában a mesterséges szelekció régóta alkalmazott gyakorlata segített irányítani Darwins természetes szelekcióval kapcsolatos elképzeléseit, mert éles és gyors példákat szolgáltatott arra, hogy a gének miként váltak elterjedtebbé az ismert bemenetekkel járó populációkban.
Természetes szelekció meghatározása
A természetes szelekciót meg kell érteni a mesterséges szelekció teljes megértése érdekében. A természetes szelekció nem az egyes szervezeteken működik, hanem azokon gének - más szavakkal, a dezoxiribonukleinsav (DNS) hossza, amely egy adott fehérjetermék "kódját" hordozza.
A természetes szelekció formálisan négy szempontot foglal magában:
Természetes szelekció, magyarázattal
Példaként mondjuk, hogy kezdjen olyan állatfajokkal, amelyeknek sárga vagy lila szőrme van, és ezeket az állatokat éppen egy lila dzsungelbe helyezték át a világ valami felfedezetlen részén. A lila állatok valószínűleg nagyobb mértékben szaporodnak, mert könnyebben el tudnak rejtőzni a ragadozók ellen, ha elrejtőznek a lila növényzetben, míg a sárga állatokat könnyebben lehet kiszedni.
Kevesebb sárga túlélő állat esetén kevesebb sárga állat lesz elérhető a párzásra és a szaporodásra. Ha a szőr színe véletlenszerű lenne, akkor a szülők egyikének sem lenne valószínűbb, hogy bármelyik lila lilát előidézzen, és így illeszkedő (ebben a környezetben) utódokat hozzon létre. De itt a lila állatok valóban valószínűleg bíbor utódokat generálnak, és hasonlóan a sárga állatokhoz.
A természetes (és kiterjesztésükkel mesterséges) szelekcióban a "variáció" egyenértékű a "genetikai variációval". Állati példánkban a lila-szőrme gének egyre inkább elterjedtek abban a lila árnyalatú dzsungelben.
Mesterséges kiválasztás részletesen
Valószínűleg hallott már a teljesítménynövelő gyógyszerek sportban történő alkalmazásáról vagy a "doppingról", amely gyakorlat a legtöbb esetben az etikai és biztonsági aggályok kombinációja miatt tilos. Ezek a gyógyszerek lehetővé teszik a test számára, hogy nagyobb erőt és kitartást érjen el az izmok kibővítése vagy más olyan fizikai javulás révén, amely nem jelentkezik a hozzáadott gyógyszerek nélkül.
Ezek a gyógyszerek azonban csak a folyamatban lévő folyamatok miatt működnek: testmozgás, edzés és a gyakorlatban való versenyzés. Más szavakkal: a tiltott gyógyszerek nem hoznak létre példátlan fizikai tulajdonságokat, mint például a kiegészítő lábak vagy karok növekedése; ők "pusztán" a már létező élesítési és bővítési képességeket.
Mesterséges kiválasztás ugyanolyan körülmények között tekinthető meg. A genetikai módosítás egy olyan formája, amely a természetes szelekció korábban felsorolt rögzített alapelvein játszik szerepet, és a kívánt eredmény elérése érdekében szándékosan felerősíti a játékban már szereplő egy vagy több változót.
A mesterséges szelekció a szülők szándékos kiválasztása, azaz a szaporodó organizmusok szándéka, ezért szelektív tenyésztésnek is nevezik. Ez azért történik, hogy egyedi szervezeteket (növényeket vagy állatokat) hozzon létre, amelyeknek jótékony vagy kívánt tulajdonságai vannak.
Szelektív tenyésztés: történelem és mechanizmus
A mesterséges szelekciót, amely valójában a géntechnika egyik típusa, évezredek óta gyakorolják a világ minden tájáról. Még akkor is, ha az emberek nem tudták pontosan hogyan A kívánt tulajdonságokkal rendelkező haszonállatok képesek voltak átadni ezeket a tulajdonságokat az utódoknak, tudták, hogy ez történt, és ennek megfelelően változtattak gazdálkodásukban.
Ha a gazdaság egyes tehenek nagyobbak voltak és több húst szolgáltatnának, akkor a robusztus példányok közvetlen "családjában" tenyésztehenek valószínűleg hasonló nagy utódokat és nagyobb marhahúshozamot hoznának létre. Ugyanazok az alapelvek alkalmazhatók a növényekre, gyakran hangsúlyosabban, mivel kevesebb etikai szempont van a tenyésztő növények és a tenyészállatok területén.
Biológiai szempontból a mesterséges szelekció a genetikai eltolódás növekedéséhez vagy a fajon belüli gének gyakoriságának időbeli változásához vezet. A kívánt gének és az általuk biztosított tulajdonságok kiválasztásával az emberek olyan növény- és állatpopulációt alakítanak ki, amelyben mindkét "jó" gént megnövelték, a "rossz" -okat pedig legyőzték vagy megszüntették.
Darwin, galambok és mesterséges válogatás
Az 1850-es évekre, röviddel az úttörő munkájának megjelenése előtt A fajok eredete, Charles Darwin már kifejlesztett egy akkor vitatott gondolatot a fajokon belüli "fajták" variációinak magyarázatára: hogy az emberek a fajok összetételét manipulálták úgy, hogy programozott módon párosították őket - egy folyamat, amely valamilyen, még nem ismert genetikai mechanizmusra támaszkodott a hozd létre ezt.
(Abban az időben az emberek semmit sem tudtak a DNS-ről, és valójában a Kísérletekről Gregor Mendel, amely megmutatta, hogy a tulajdonságok hogyan kerültek átadásra, és lehetnek domináns vagy recesszív, csak az 1850-es évek közepén kezdődtek.)
Darwins számos, az akkori szülőföldjén Angliában népszerű galambfajta-megfigyelés között szerepelt az a tény, hogy a galambokat, amelyeket jelentősen eltérő méretű, színű és hasonló módon termesztettek, mindazonáltal tenyészthetik egymással. Más szavakkal, még mindig galambok voltak, de a környezet különböző tényezői szisztematikusan elmozdították a genetikai képet bizonyos irányokba.
Ezt javasolta természetes kiválasztódás ugyanúgy viselkedett, és ugyanazon molekulákon, bármi is is volt, de hosszabb ideig és emberek vagy bárki más tudatos manipulációja nélkül.
Példák a mesterséges szelekcióra: Mezőgazdaság
A gazdálkodás teljes célja élelmiszerek előállítása. Minél több élelmiszert képes előállítani a gazdálkodó egy erőforrás-egységgel, annál könnyebb lesz a munkája.
Az önellátó gazdálkodásban az az ötlet, hogy elegendő ételt állítson elő egy adott gazdának és közvetlen családjának vagy közösségének a túléléshez. A modern világban azonban a gazdálkodás olyan üzleti vállalkozás, mint minden más, és az emberek arra törekszenek, hogy gazdaságukból profitálhassanak marhahús, növények, tejtermékek és egyéb olyan termékek előállításával, amelyeket a fogyasztók akarnak.
A gazdálkodók magatartása és módszerei ezért kiszámíthatók. A mezőgazdasági termelők és a termelők olyan növényeket választanak ki, amelyek a genetikai változásoknak köszönhetően több gyümölcsöt termelnek, mint mások, hogy több gyümölcshordozó növényt kapjanak, olyan növényeket választanak, amelyek nagyobb zöldségeket termelnek, és így több terméktömeget kapnak a befektetett vetőmagon keresztül, és olyan szaporító növényeket választanak, amelyek képesek túlélni szélsőséges hőmérsékletek az aszályok alatt, és egyébként a lehető legnagyobb hatékonyság elérésére törekszenek a kihívások széles skáláján.
Példák szelektív tenyésztés a növényekben manapság szinte korlátlanok. Különböző káposztafajok létrehozása a többféle zöldségfélék megteremtése érdekében az emberiség káposztát, kelbimbót, karfiolot, brokkolit, kelkáposztát és más népszerű zöldeket adott. Hasonló munkát végeztek különféle tök (például tök és más típusú tök) rendelkezésre bocsátására.
Állattenyésztés: Állattenyésztés, kutyák és mások
Az egyes növényfajták mesterséges kiválasztásahoz hasonlóan a háziállatok A vadon élő fajok kívánatos tulajdonságaira évezredek óta folyik, és évszázadok óta végzik annak ellenére, hogy az emberek nem tudják, miért működik annak genetikai alapja. Ezt megtették az állatállomány vagy a haszonállatok területén, ahol a cél általában az, hogy egy szervezetnél több hús vagy tej jöjjön létre.
Csakúgy, mint azt szeretné, ha egy autószerelő csoport minden emberi dolgozója képes lenne mondani, hogy több autó összeállítása is történik, ha egy állatonként több termék jár, akkor a gazdálkodásból származó profitot termel, vagy nonprofit környezetben biztosítja, hogy az embereknek elegendő lesz az étkezésük.
A kutyák a legmegdöbbentőbb példák a mesterséges szelekció hatására. Az emberek az utóbbi 10 000 vagy annál több évben különféle kutyafajtákat hoztak létre minden kutya közös őse, a szürke farkas.
Manapság olyan látszólag kevés vagy semmilyen közös tulajdonságú kutyafajta létezik, mint a tacskók és a nagydánok, amelyek megmutatják a kutya genomjában kódolt tulajdonságok skáláját. Ennek oka az, hogy a háziasított kutya "kívánatos tulajdonságai" meghatározása jelentősen eltér az istentulajdonosok között. A Doberman Pinschers okosak, izmosak és karcsúak, és nagyszerű őrző kutyák; A Jack Russell terrier mozgékony és sok olyan állatot elkaphat, amelyek vadásznak a gazdaságokba.
Ugyanez az elv vonatkozik más fajokra és iparágakra is. A sikeres versenyzőket együtt tenyésztik, hogy nagyobb valószínűséggel gyorsabb, erősebb lovakat teremtsenek a következő generációkban, mivel a nagyobb eseményeknél nyertes ló jövedelmező lehet az emberi tulajdonos számára.
Az élelmiszerek genetikai módosítása során, amely egy kiterjedt téma, önmagában az emberek módosítják az élelmiszerforrásokat, hogy bizonyos tulajdonságokat javítsanak, majd ezeket együtt tenyésztik, hogy ezeknek a növényeknek és állatoknak "jobb" törzseit képezzék. Ilyenek például a szójabab, a kukorica, a csirkék, amelyek több mellhúsot termelnek, és még sok más.
A mesterséges szelekció káros következményei
A dolgok természetes folyamatának megváltoztatása az itt leírt módszerekkel kétségtelenül javította az emberek életét többféle módon, például növelve a terméshozamot, lehetővé téve a jobb és több hús előállítását, sőt új kutyafajták létrehozásával genetikai és magatartási szempontból is. kívánatos jellemzők.
Amikor azonban az emberek mesterséges szelekcióval tesznek bennünket, ez csökkenti a populáció általános genetikai változatosságát azáltal, hogy valójában hasonló állatok "seregét" hozza létre. Ennek eredménye a nagyobb a mutációk kockázata, nagyobb a bizonyos betegségekkel szembeni sebezhetőség és a fizikai problémák gyakoribb előfordulása ez egyébként minimális vagy hiányzik. Például azok a csirkék, amelyek nagyobb mell kifejlesztését tenyésztik (az mellizmokon keresztül), gyakran lényegesen nagyobb kellemetlenséget élnek, mert testük és szíjük idővel nem alkalmazkodtak a hozzáadott tömeg hordozására.
Más forgatókönyvekben váratlan mutációk és vonások a kiválasztott tulajdonságokkal együtt felmerülhetnek. Például a méhekben a "gyilkos" fajtákat több méz előállítása céljából tenyésztették, de a folyamat során agresszívebbé váltak és így veszélyesek lettek. A mesterséges szelekció a szervezetekben sterilitást eredményezhet, és bizonyos fajtatiszta kutyákban megengedhető, hogy fennmaradjanak azok a recesszív tulajdonságok, amelyek egyébként természetesen csökkennének, például a csípő dysplasia a labradori retrieverekben.
Kapcsolódó tartalom: Milyen vadmacskák élnek New Yorkban?