Содержание
- Определение естественного отбора
- Естественный отбор, объяснил
- Искусственный отбор в деталях
- Селекция: история и механизм
- Дарвин, голуби и искусственный отбор
- Примеры искусственного отбора: сельское хозяйство
- Разведение животных: домашний скот, собаки и другие
- Неблагоприятные последствия искусственного отбора
Процесс естественный отбор это механизм, который управляет биологической эволюцией, теория, впервые известная в середине 1800-х годов благодаря независимой работе Чарльза Дарвина и Альфреда Рассела Уоллеса.
Эволюция объясняет генетическое разнообразие жизни на Земле, и все это происходит от одного общего предка на заре жизни на самой планете около 3,5 миллиардов лет назад.
Эволюция произошла в природе благодаря схеме, описанной как спуск с модификации, который предполагает, что наследственные признаки (то есть характеристики, которые могут передаваться через гены от одного поколения организмов к следующему поколению), которые являются благоприятными и которые придают генетическую «приспособленность», становятся более распространенными в группе или видах организмов через некоторое время.
Это происходит потому, что эти гены естественным образом отбираются под воздействием окружающей среды, в которой живут данные организмы.
Искусственный отбор, или селекционное разведение, использует принципы естественного отбора для создания популяций животных или растений, которые соответствуют потребностям фермеров-людей, исследователей или заводчиков шоу или спортивных животных.
Фактически, именно давняя практика искусственного отбора помогла руководству Дарвина представить идеи естественного отбора, поскольку она предоставила яркие и быстрые примеры того, как гены стали более распространенными в популяциях с учетом известных данных.
Определение естественного отбора
Естественный отбор должен быть понят, чтобы полностью понять искусственный отбор. Естественный отбор работает не на отдельных организмах, а на гены - другими словами, длины дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которые несут «код» для конкретного белкового продукта.
Формально естественный отбор включает четыре аспекта:
Естественный отбор, объяснил
В качестве примера, допустим, вы начинаете с видов животных, у которых есть желтый или фиолетовый мех, и эти животные только что были перемещены в пурпурные джунгли в какой-то неизведанной части мира. Фиолетовые животные, скорее всего, размножаются с более высокой скоростью, потому что они могли бы легче спрятаться от хищников, прячась в пурпурной растительности, тогда как желтых животных было бы легче "отловить".
Меньшее количество выживших желтых животных привело бы к меньшему количеству желтых животных, доступных для спаривания и размножения. Если бы цвет меха был случайным, то ни один из родителей не мог бы с большей вероятностью, чем любой другой, произвести пурпурное и, следовательно, более здоровое (в этой среде) потомство. Но здесь, фиолетовые животные действительно более вероятно произведут фиолетовое потомство, и аналогично для желтых животных.
В контексте естественного (и, соответственно, искусственного) отбора «вариация» эквивалентна «генетической вариации». В нашем примере с животными гены пурпурного меха становятся более распространенными в джунглях пурпурного цвета.
Искусственный отбор в деталях
Вы, наверное, слышали об использовании в спорте препаратов для повышения работоспособности или «допинга», практика, которая в большинстве случаев запрещена из-за сочетания этических соображений и вопросов безопасности. Эти препараты позволяют организму достичь большего уровня силы и выносливости благодаря увеличению мышц или другим физическим улучшениям, которые не произошли бы без добавления лекарств.
Эти лекарства, однако, работают только из-за процессов, которые находятся в игре: упражнения, тренировки и стремление на практике в соревновании. Другими словами, запрещенные наркотики не создают беспрецедентные физические черты, такие как рост дополнительных ног или рук; они «просто» оттачивают и увеличивают уже имеющиеся возможности.
Искусственный отбор может быть рассмотрено во многих отношениях. Это форма генетической модификации, которая играет на фиксированных принципах естественного отбора, перечисленных ранее, и которая намеренно усиливает одну или несколько переменных, уже находящихся в игре, для достижения желаемого результата.
Искусственный отбор - это преднамеренный выбор родителей, то есть организмов, которые будут размножаться, поэтому он также известен как «селекция». Это делается для создания отдельных организмов (растений или животных) с полезными или желаемыми чертами.
Селекция: история и механизм
Искусственный отбор, который на самом деле является одним из видов генной инженерии, практикуется во всем мире на протяжении тысячелетий. Даже если люди не знали точно как сельскохозяйственные животные с желаемыми чертами могли передавать эти черты потомству, они знали, что это произошло, и соответственно меняли свое земледелие.
Если бы некоторые коровы на ферме были крупнее и давали больше мяса, племенные коровы в непосредственной «семье» этих крепких особей, вероятно, давали бы столь же большое потомство и больший выход говядины. Те же самые принципы могут быть применены к зерновым культурам, часто более решительно из-за меньшего количества этических проблем в области размножения растений по сравнению с размножающимися животными.
С точки зрения биологии, искусственный отбор приводит к увеличению генетического дрейфа или изменению частоты генов у вида с течением времени. Выбирая желаемые гены и присущие им черты, люди курируют популяции растений и животных, в которых были увеличены как «хорошие» гены, так и «плохие», которые были уничтожены или уничтожены.
Дарвин, голуби и искусственный отбор
К 1850-м годам, незадолго до публикации его новаторских работ Происхождение видовЧарльз Дарвин уже выдвинул противоречивую идею объяснения вариаций «пород» внутри видов: то, что люди манипулировали составом видов, спаривая их запрограммированными способами, процесс, который основывался на пока еще неизвестном генетическом механизме. принести это.
(В то время люди ничего не знали о ДНК, и на самом деле эксперименты Грегор Мендель, который показал, как черты передавались и могли быть доминирующими или рецессивными, только начинались в середине 1850-х годов.)
Дарвинс много наблюдений за особенным видом голубей, популярным в его родной Англии в то время, включал тот факт, что голуби, которые были выращены таким образом, чтобы производить заметно разные размеры, цвета и так далее, могли, тем не менее, размножаться друг с другом. Другими словами, все они были голубями, но различные факторы окружающей среды систематически сдвигали генетическую картину в определенных направлениях.
Он предложил что естественный отбор действовали одинаково и на тех же молекулах, какими бы они ни были, но в течение более длительных периодов времени и без сознательного манипулирования людьми или кем-либо еще.
Примеры искусственного отбора: сельское хозяйство
Вся цель сельского хозяйства состоит в том, чтобы производить еду. Чем больше пищи фермер может произвести за единицу затраченных усилий, тем легче будет его работа.
В натуральном хозяйстве идея состоит в том, чтобы производить достаточно продовольствия для выживания данного фермера и его или ее ближайших родственников или общин. Однако в современном мире сельское хозяйство - это такой же бизнес, как и любой другой, и люди стремятся получить прибыль от своего сельского хозяйства, производя говядину, зерновые, молочные продукты и другие товары, которые хотят потребители.
Поэтому поведение и методы фермеров предсказуемы. Фермеры и производители выбирают растения, которые благодаря генетическим изменениям производят больше фруктов, чем другие, чтобы получить больше плодоносящих растений, выбирают растения, которые дают больше овощей, чтобы получить больше массы продукта на каждое вложенное семя, выбирают растения для размножения, способные выживать экстремальные температуры во время засухи и другие стремятся к максимальной эффективности в условиях, с которыми они сталкиваются.
Примеры селекционное скрещивание у растений сегодня практически безграничны. Создание различных видов капустных растений для получения большего количества видов овощей дало человечеству капусту, брюссельскую капусту, цветную капусту, брокколи, капусту и другие популярные зелень. Аналогичная работа была проделана для обеспечения доступности различных видов тыкв (например, тыквы и других видов тыквы).
Разведение животных: домашний скот, собаки и другие
Как и искусственный отбор определенных сортов растений, селекция домашние животные поскольку желательные признаки от диких видов продолжались в течение тысяч лет, и проводились в течение многих столетий, несмотря на то, что люди не знали генетической основы, почему это работает. Это было сделано в области домашнего скота или сельскохозяйственных животных, где цель обычно состоит в том, чтобы создать больше мяса или молока на организм.
Точно так же, как вы хотели бы, чтобы каждый человек, работающий в команде по сборке автомобилей, имел возможность, скажем, собирать больше автомобилей, если большее количество продукта на одно сельскохозяйственное животное увеличивает прибыль фермеров, или в некоммерческих условиях гарантирует, что у людей будет достаточно еды.
Собаки приводят один из самых поразительных примеров эффектов искусственного отбора. Различные породы собак были созданы людьми за последние 10 000 и более лет, начиная с общий предок всех собак, серый волк.
Сегодня породы собак, у которых, казалось бы, мало общего или вообще ничего общего, таких как таксы и немецкие доги, существуют в изобилии, демонстрируя диапазон признаков, закодированных в геноме собаки. Это потому, что определение «желательных черт» у домашней собаки значительно различается у разных владельцев. Доберман-пинчеры умны, мускулисты и изящны и делают отличных сторожевых собак; Джек-рассел-терьеры ловки и могут ловить множество животных, которые преследуют фермы.
Тот же принцип распространяется на другие виды и отрасли. Успешных скаковых лошадей разводят вместе, чтобы создать более высокую вероятность создания более быстрых, более сильных лошадей в последующих поколениях, поскольку обладание победившей лошадью в крупных соревнованиях может быть прибыльным для владельца или владельцев.
Кроме того, в генетической модификации пищи, которая сама по себе является обширной темой, люди модифицируют источники пищи, чтобы усилить определенные признаки, а затем скрещивают их вместе, образуя «превосходные» штаммы этих растений и животных. Примеры включают соевые бобы, кукурузу, кур, которые выращивают больше грудного мяса и многое другое.
Неблагоприятные последствия искусственного отбора
Изменение естественного хода вещей с использованием методов, описанных здесь, несомненно, улучшило жизнь людей различными способами, например, путем увеличения урожайности, создания лучшего и большего количества мяса и даже создания новых пород собак с генетическим и поведенческим поведением. желательные характеристики.
Однако когда люди делают из нас искусственный отбор, это снижает общую генетическую дисперсию в популяции, создавая, по сути, «армию» из более похожих животных. Это приводит к повышенный риск мутаций, повышенная уязвимость к определенным болезням и рост числа физических проблем иначе это было бы минимальным или отсутствующим. Например, цыплята, выращенные для того, чтобы вырастить большую грудь (через грудные мышцы), часто проводят в жизни значительно больший дискомфорт, потому что их структуры и сердца со временем не адаптировались для переноса добавленной массы.
В других сценариях непредвиденные мутации и признаки может возникнуть вместе с выбранными чертами. Например, у пчел породы «убийцы» были выведены для производства большего количества меда, но в процессе они также стали более агрессивными и, таким образом, стали опасными. Искусственный отбор может привести к бесплодию в организмах, и у некоторых чистокровных собак рецессивные черты, которые в противном случае уменьшились бы естественным образом, могут сохраняться, такие как дисплазия тазобедренного сустава у ретриверов Лабрадора.
Материалы по теме: Какие виды диких кошек живут в Нью-Йорке?