Vsebina
- Definicija naravne selekcije
- Naravna selekcija, razloženo
- Umetna izbira v detajlih
- Selektivna reja: zgodovina in mehanizem
- Darwin, golobi in umetna selekcija
- Primeri umetne selekcije: kmetijstvo
- Vzreja živali: živina, psi in drugi
- Neželene posledice umetne selekcije
Postopek naravna selekcija je mehanizem, ki poganja biološko evolucijo, teorija, ki je bila prvič slavno opisana sredi 1800-ih, zahvaljujoč neodvisnemu delu Charlesa Darwina in Alfreda Russela Wallacea.
Evolucija predstavlja gensko raznolikost življenja na Zemlji, ki izhaja iz enega skupnega prednika ob zori življenja na samem planetu pred približno 3,5 milijarde let.
Evolucija se je v naravi zgodila po shemi, opisani kot sestop iz modifikacije, ki predlaga, da bi dedne lastnosti (to so lastnosti, ki jih lahko prek genov prenesemo z ene generacije na drugo generacijo), ki so ugodne in ki dajejo genetsko "kondicijo", postale bolj razširjene v skupini ali vrstah organizmov čez čas.
Do tega pride, ker so geni v naravi izbrani zaradi pritiskov okolja, v katerem živijo posamezni organizmi.
Umetna selekcija ali selektivna vzreja uporablja načela naravne selekcije za ustvarjanje populacij živali ali rastlin, ki so usklajene s potrebami človeških kmetov, raziskovalcev ali rejcev razstavnih ali športnih živali.
V resnici je dolgo uveljavljena praksa umetne selekcije pomagala voditi Darwinsove ideje o naravni selekciji, saj je nudila čvrste in hitre primere, kako so geni postali bolj razširjeni v populaciji, ki jim je bil znan vnos.
Definicija naravne selekcije
Naravni izbor je treba razumeti, da v celoti dojemamo umetno selekcijo. Naravna selekcija ne deluje na posamezne organizme, ampak na geni - z drugimi besedami, dolžine deoksiribonukleinske kisline (DNK), ki nosijo "kodo" za določen proteinski proizvod.
Naravna selekcija vključuje štiri vidike:
Naravna selekcija, razloženo
Za primer navedimo, da začnete z živalskimi krznimi ali vijoličnimi kožuhi, ki so bile pravkar preseljene v vijolično džunglo v nerazkritem delu sveta. Vijolične živali se verjetno razmnožujejo z večjo hitrostjo, ker bi se lažje skrivale pred plenilci, če bi se skrivale znotraj vijolične vegetacije, medtem ko bi rumene živali lažje "pobirale".
Manj rumenih živali, ki bi preživelo, bi imelo za posledico manj rumene živali za parjenje in razmnoževanje. Če bi bila barva krzna naključna, potem noben nabor staršev ne bi imel večje verjetnosti kot kateri koli drug, da bi ustvaril vijolično in s tem v tem okolju primerne potomce. Toda tu ima škrlatne živali res večja verjetnost, da bodo ustvarile vijolične potomce, podobno pa tudi za rumene živali.
Glede na naravno (in razširjeno umetno) selekcijo je "variacija" enakovredna "genskemu spreminjanju." V našem primeru živali so vijolično-krzneni geni bolj razširjeni v tej džungli škrlatne kože.
Umetna izbira v detajlih
Verjetno ste že slišali o uporabi zdravil za izboljšanje uspešnosti v športu ali "dopinga", ki je v večini primerov prepovedan zaradi kombinacije etičnih in varnostnih pomislekov. Ta zdravila omogočajo telesu, da doseže večji utrip moči in vzdržljivosti zaradi povečanja mišic ali drugih fizičnih izboljšav, ki ne bi prišlo brez dodanih zdravil.
Ta zdravila pa delujejo le zaradi procesov, ki so v igri: vadbe, treninga in prizadevanja v praksi v konkurenci. Z drugimi besedami, prepovedane droge ne ustvarjajo fizičnih lastnosti brez primere, kot je rast dodatnih nog ali rok; so "zgolj" odkloni in povečajo zmogljivosti, ki že obstajajo.
Umetna selekcija si ga lahko ogledujemo v skoraj istem zamahu. To je oblika genske spremembe, ki igra na prej določenih načelih naravne selekcije in namerno poveča eno ali več spremenljivk, ki so že v igri, da bi dosegli želeni rezultat.
Umetna selekcija je namerna izbira staršev, torej organizmov, ki se bodo razmnoževali, zato je znana tudi kot "selektivna vzreja". To se naredi za ustvarjanje posameznih organizmov (rastlin ali živali) z koristnimi ali želenimi lastnostmi.
Selektivna reja: zgodovina in mehanizem
Umetna selekcija, ki je pravzaprav vrsta genskega inženiringa, se po svetu izvaja že tisoče let. Tudi če ljudje niso točno vedeli kako domače živali z zaželenimi lastnostmi so lahko te lastnosti prenesle na potomce, zavedale so se, da je do tega prišlo, in ustrezno preusmerile njihovo kmetovanje.
Če bi bile nekatere krave na kmetiji večje in bi imele več mesa, bi plemenske krave v ožji "družini" teh močnih osebkov verjetno prinesle podobno veliko potomstvo in večji pridelek govedine. Ista načela se lahko uporabljajo za poljščine, pogosto bolj poudarjeno zaradi manjše etične skrbi na področju plemenskih rastlin v primerjavi z plemenskimi živalmi.
V biološkem smislu umetna selekcija sčasoma povzroči povečanje genskega nanosa ali spremembo frekvence genov znotraj vrste. Z izbiro želenih genov in lastnosti, ki jih pripisujejo, človek neguje rastlinsko in živalsko populacijo, v kateri sta bila tako "dobra" gena povečana, "slaba" pa sta bila prepoznana ali odpravljena.
Darwin, golobi in umetna selekcija
Do 1850-ih, tik pred objavo njegovega prelomnega dela O izvoru vrst, Charles Darwin je že napredoval takrat kontroverzno idejo, da bi razložil variacije "pasem" znotraj vrst: da so ljudje manipulirali s sestavo vrst tako, da so jih parili na programirane načine, postopek, ki se je opiral na še neznani genetski mehanizem prinesi to.
(Takrat ljudje niso vedeli ničesar o DNK in pravzaprav poskusih Gregor Mendel, ki je pokazal, kako se lastnosti prenašajo in so lahko prevladujoče ali recesivne, so se šele začele sredi 1850-ih.)
Darwins je v številnih opažanjih določene vrste golobov, ki so bili takrat priljubljeni v njegovi domači Angliji, vključeval dejstvo, da so bili golobi, ki so bili vzrejeni na način, ki je dajal izrazito različne velikosti, barve in podobno, kljub temu vzrejali med seboj. Z drugimi besedami, vsi so bili še golobi, vendar so različni dejavniki v okolju sistematično premikali genetsko sliko v določene smeri.
To je predlagal naravna selekcija ravnali na enak način in na iste molekule, kakršne koli že, vendar v daljšem časovnem obdobju in brez zavestnih manipulacij s strani ljudi ali koga drugega.
Primeri umetne selekcije: kmetijstvo
Celoten namen kmetovanja je pridelava hrane. Več kmetov, ki jih kmet lahko proizvede na enoto porabljenega truda, lažje bo delo.
V samostojnem kmetovanju je ideja, da bi določeni kmet in njegova ožja družina ali skupnost preživeli dovolj hrane. V sodobnem svetu pa je kmetovanje posel kot vsak drug, ljudje pa si prizadevajo, da bi s svojim kmetovanjem pridobili s proizvodnjo govedine, pridelkov, mlečnih izdelkov in drugih dobrin, ki jih potrošniki želijo.
Zato je vedenje in metode kmetov predvidljivo. Kmetje in pridelovalci izberejo rastline, ki zaradi genetskih sprememb pridelajo več sadja kot druge, da dobijo več sadnih rastlin, izberejo rastline, ki dajo večjo zelenjavo, da dobijo več mase proizvoda na vloženo seme, izberejo rastline za razmnoževanje, ki so sposobne preživeti ekstremne temperature med sušami in drugače si prizadevajo za čim večjo učinkovitost glede na vrsto izzivov, s katerimi se soočajo.
Primeri za selektivna reja v rastlinah so danes skoraj neomejene. Z ustvarjanjem različnih vrst rastlin zelja za pridobivanje več vrst zelenjave je človeštvo dobilo zelje, brstični ohrovt, cvetačo, brokoli, ohrovt in druge priljubljene zelenice. Podobna dela so bila narejena tako, da so bile na voljo različne vrste bučk (npr. Buče in druge vrste bučk).
Vzreja živali: živina, psi in drugi
Tako kot umetna selekcija nekaterih sort rastlin, tudi vzreja udomačene živali za zaželene lastnosti divjih vrst se pojavljajo že tisoče let, izvajali pa so jih stoletja, čeprav ljudje niso vedeli genetske podlage, zakaj deluje. To je bilo storjeno na območju živine ali domačih živali, kjer je običajno cilj 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, več izdelka na kmetijsko žival privablja kmečke dobičke ali v neprofitnih okoljih zagotavlja, da bodo ljudje imeli dovolj za jesti.
Psi so med najbolj osupljivimi primeri učinkov umetne selekcije. V zadnjih 10.000 ali več letih so ljudje ustvarili različne pasme psov skupni prednik vseh psov, sivi volk.
Danes pasme psov z na videz malo ali nič skupnega, kot so jasovi in veliki Danci, obstajajo v številčnosti, kar kaže na vrsto lastnosti, kodiranih v pasjem genomu. To je zato, ker se definicija "zaželenih lastnosti" pri domačem psu med lastniki boga precej razlikuje. Doberman Pinschers so pametni, mišičasti in elegantni ter so odlični psi čuvaji; Jack Russell terierji so agilni in lahko lovijo veliko živali, ki preganjajo kmetije.
Po istem principu veljajo druge vrste in panoge. Uspešni dirkalni konji se vzrejajo skupaj, da se ustvari večja verjetnost, da bodo v naslednjih generacijah ustvarili hitrejše, močnejše konje, saj je lahko zmagovalni konj v večjih dogodkih donosen za človeka ali lastnike.
Tudi pri genskem spreminjanju hrane, ki je sama po sebi obsežna tema, ljudje spreminjajo vire hrane, da bi izboljšali določene lastnosti, nato pa jih skupaj vzrejajo, da tvorijo "vrhunske" seve teh rastlin in živali. Primeri vključujejo sojo, koruzo, piščance, ki gojijo več materinega mesa in veliko več.
Neželene posledice umetne selekcije
Spreminjanje naravnega poteka stvari s pomočjo opisanih metod je nedvomno izboljšalo življenje ljudi na različne načine, na primer s povečanjem pridelka, omogočanjem boljšega in več mesa ter celo ustvarjanjem novih pasem psov z genetskim in vedenjskim pasmam zaželene lastnosti.
Kadar pa nas ljudje opravijo na umetni selekciji, to zmanjša splošno genetsko variacijo znotraj populacije, tako da ustvari "vojsko" več podobnih živali. To ima za posledico a večje tveganje za mutacije, večja ranljivost za nekatere bolezni in povečana pojavnost fizičnih težav ki bi bili v nasprotnem primeru minimalni ali odsotni. Na primer, piščanci, gojeni z večjimi dojkami (prek svojih prsnih mišic), pogosto preživijo življenje v bistveno večjem neugodju, saj se okvirji in srca sčasoma niso prilagodili, da bi prenašali dodano maso.
V drugih scenarijih nepredvidene mutacije in lastnosti lahko nastanejo skupaj z izbranimi lastnostmi. Pri čebelah so na primer pasme "morilcev" vzrejali, da bi proizvedli več medu, v procesu pa so postale tudi bolj agresivne in tako postale nevarne. Umetna selekcija lahko pri organizmih povzroči sterilnost, pri nekaterih čistopasemskih psih pa se lahko ohranijo recesivne lastnosti, ki bi se sicer zmanjšale, na primer displazija kolka pri labradorskih prinašalcih.
Sorodne vsebine: Katere vrste divjih mačk živijo v New Yorku?