Sisu
- Loodusliku valiku määratlus
- Looduslik valik, seletatud
- Kunstlik valik detailselt
- Valikuline aretus: ajalugu ja mehhanism
- Darwin, tuvid ja kunstlik valik
- Kunstliku valiku näited: põllumajandus
- Loomakasvatus: kariloomad, koerad ja teised
- Kunstliku valiku kahjulikud tagajärjed
Protsess looduslik valik on mehhanism, mis juhib bioloogilist evolutsiooni, seda teooriat kirjeldati esmakordselt kuulsalt 1800. aastate keskel tänu Charles Darwini ja Alfred Russel Wallace iseseisvale tööle.
Evolutsioon moodustab maakera elu geneetilise mitmekesisuse, mis kõik on pärit ühest ühisest esivanemast planeedi enda elutegevuse koidikul umbes 3,5 miljardit aastat tagasi.
Looduses on evolutsioon toimunud tänu skeemile, mida kirjeldatakse kui põlvnemine modifikatsioonist, mis soovitab soodsate pärilike omaduste (st omaduste, mida saab geenide kaudu edasi anda ühelt organismide põlvkonnalt järgmisele põlvkonnale) geneetilist "sobivust" omandavaid organismitüüpe või liike üle aja.
See juhtub seetõttu, et kõnesolevad geenid valitakse looduslikult keskkonna keskkonnas, milles antud organismid elavad.
Kunstlikul valikul ehk selektiivsel aretamisel kasutatakse loodusliku valiku põhimõtteid, et luua loomade või taimede populatsioone, mis vastavad inimese põllumeeste, teadlaste või näituse- või sportloomade kasvatajate vajadustele.
Tegelikult aitas Darwins loodusliku valiku ideesid välja juurutada juba ammu väljakujunenud tehisliku valiku tavaga, sest see tõi silmapaistvaid ja kiireid näiteid selle kohta, kuidas geenid teadaoleva sisendiga populatsioonides rohkem levivad.
Loodusliku valiku määratlus
Looduslikku valikut tuleb mõista kunstliku valiku täielikuks mõistmiseks. Looduslik valik ei toimi mitte üksikute organismide, vaid ainult geenid - teisisõnu desoksüribonukleiinhappe (DNA) pikkused, mis kannavad konkreetse valguprodukti "koodi".
Looduslik valik hõlmab formaalselt nelja aspekti:
Looduslik valik, seletatud
Näiteks öelgem: alustage loomaliigiga, kellel on kas kollane või lilla karusnahk ja need loomad on just ümber paigutatud lillasse džunglisse mõnes maailma avastamata osas. Lillad loomad paljunevad tõenäoliselt kiiremini, kuna lillas taimestikus peitudes võivad nad hõlpsamini röövloomade eest varjuda, kollased loomad aga kergemini "ära korjata".
Kui säilib vähem kollaseid loomi, on paaritumiseks ja paljunemiseks vähem kollaseid loomi. Kui karusnahavärv oleks juhuslik, ei anna ükski vanemate komplekt lillakujulisi tõenäolisemaid tulemusi kui ükski teine ja seega (selles keskkonnas) sobivam järglasi. Kuid siin tekitavad lillad loomad tõepoolest tõenäolisemalt lillesid järglasi ja sarnaselt kollaste loomadega.
Loodusliku (ja laiemalt kunstliku) valiku korral on "varieerimine" samaväärne "geneetilise variatsiooniga". Meie loomse näite korral muutuvad lilla karvaga geenid selles lilla varjundiga džunglis rohkem levinud.
Kunstlik valik detailselt
Olete ilmselt kuulnud jõudlust parandavate ravimite kasutamisest spordis või "dopingust" - tavadest, mis enamasti on keelatud eetiliste ja ohutusprobleemide kombinatsiooni tõttu. Need ravimid võimaldavad kehal jõuda suurema jõu ja vastupidavuseni tänu lihaste laienemisele või muudele füüsilistele parandustele, mis ei tekiks ilma lisatud ravimiteta.
Need ravimid toimivad aga ainult mängitavate protsesside tõttu: treenimine, treenimine ja praktikas võistlemine. Teisisõnu, keelatud ravimid ei loo enneolematuid füüsilisi jooni, näiteks täiendavate jalgade või käte kasvu; nad "lihtsalt" lihvivad ja täiendavad juba olemasolevaid võimalusi.
Kunstlik valik võib vaadelda enam-vähem ühesuguses kontekstis. See on geneetilise muundamise vorm, mis mängib eelnevalt loetletud loodusliku valiku fikseeritud põhimõtteid ja võimendab soovitud tulemuse saavutamiseks tahtlikult ühte või mitut juba mängitavat muutujat.
Kunstlik valik on vanemate, st paljunevate organismide tahtlik valimine, mistõttu seda nimetatakse ka "selektiivseks aretamiseks". Seda tehakse kasulike või soovitud omadustega üksikute organismide (taimede või loomade) loomiseks.
Valikuline aretus: ajalugu ja mehhanism
Kunstlikku selektsiooni, mis on tegelikult geenitehnoloogia tüüp, on kogu maailmas praktiseeritud tuhandeid aastaid. Isegi kui inimesed ei teadnud täpselt kuidas soovitavate tunnustega põllumajandusloomad suutsid neid tunnuseid järglastele edasi anda, nad olid teadlikud, et see juhtus, ja nihutasid vastavalt oma põllumajandust.
Kui farmis olid teatavad lehmad suuremad ja nad pakkusid rohkem liha, siis tõestatud lehmad nende jõuliste isendite vahetus perekonnas andsid tõenäoliselt sama palju järglasi ja suurema veiseliha saagise. Samu põhimõtteid saab kohaldada põllukultuuride suhtes, sageli rõhutatult, kuna aretustaimede ja emasloomade valdkonnas on vähem eetilisi probleeme.
Bioloogia mõttes põhjustab kunstlik selektsioon aja jooksul geneetilise triivi suurenemise või liigi geenide sageduse muutumise. Valides soovitud geenid ja nende poolt antud tunnused, saavad inimesed kureerida taime- ja loomapopulatsioone, milles mõlemad "head" geenid on suurenenud ja "halvad" on ära tapetud või elimineeritud.
Darwin, tuvid ja kunstlik valik
1850. aastateks, vahetult enne tema murrangulise töö avaldamist Liikide päritolu kohta, Oli Charles Darwin juba välja toonase vaieldava idee seletada liikide "tõugude" varieerumist: et inimesed olid manipuleerinud liikide koostisega, paaritades neid programmeeritud viisil - protsess, mis tugines mingile seni veel tundmatule geneetilisele mehhanismile viige see ellu.
(Tol ajal ei teadnud inimesed DNAst ja tegelikult ka DNA katsetest midagi) Gregor Mendel, mis näitas, kuidas iseloomujooned edasi kanti ja mis võisid olla domineerivad või taanduvad, algasid alles 1850. aastate keskel.)
Darwins leidis oma kodumaal Inglismaal omal ajal populaarse teatud tüüpi tuvide paljudest tähelepanekutest, et tuvisid, keda on kasvatatud märkimisväärselt erineva suuruse, värviga ja nii edasi, oli siiski võimalik aretada üksteisega. Teisisõnu, kõik olid endiselt tuvid, kuid keskkonna erinevad tegurid olid geneetilist pilti süstemaatiliselt teatud suundades nihutanud.
Ta tegi selle ettepaneku looduslik valik käitusid samamoodi ja samade molekulidega, olgu need siis iganes, kuid pikema aja jooksul ilma inimeste või kellegi teise teadliku manipuleerimiseta.
Kunstliku valiku näited: põllumajandus
Kogu põllumajanduse eesmärk on toidu tootmine. Mida rohkem toitu suudab põllumajandustootja kulutatud pingutuseühiku kohta toota, seda lihtsam on tema töö.
Elatuspõllumajanduses on idee toota antud põllumehele ja tema lähimale perekonnale või kogukonnale ellujäämiseks piisavalt toitu. Kaasaegses maailmas on aga põlluharimine äri nagu iga teinegi ja inimesed soovivad oma põllumajandusest kasu lõigata, tootes veiseliha, põllukultuure, piimatooteid ja muid tooteid, mida tarbijad soovivad.
Põllumajandustootjate käitumine ja meetodid on seetõttu etteaimatavad. Põllumajandustootjad ja kasvatajad valivad taimed, mis tänu geneetilistele muutustele annavad rohkem vilja kui teised, et saada rohkem vilja kandvaid taimi, valivad taimed, mis annavad suurema köögivilja, et saada rohkem investeeritud seemne kohta toote massi, ja valivad paljundamiseks taimed, mis suudavad ellu jääda äärmuslikud temperatuurid põua ajal ja püüdlevad muul viisil maksimaalse efektiivsuse saavutamise poole mitmesuguste väljakutsetega.
Näited selektiivne aretus taimedes on tänapäeval peaaegu ammendamatu. Erinevate kapsataimede liikide loomine rohkemate köögiviljade saamiseks on andnud inimkonnale kapsad, rooskapsad, lillkapsas, spargelkapsas, lehtkapsas ja muud populaarsed rohelised. Sarnane töö on tehtud ka erinevat tüüpi gourgade (nt kõrvitsad ja muud tüüpi squash) kättesaadavaks tegemiseks.
Loomakasvatus: kariloomad, koerad ja teised
Sarnaselt teatavate taimesortide kunstliku valikuga on ka kodustatud loomad looduslike liikide soovitavate tunnuste järele on kestnud tuhandeid aastaid ja seda viidi läbi sajandeid, hoolimata sellest, et inimesed ei teadnud selle toimimise geneetilist alust. Seda on tehtud kariloomade või põllumajandusloomade valdkonnas, kus tavaliselt on eesmärk luua rohkem organismi rohkem liha või piima.
Nii nagu sooviksite, et iga autotootmise meeskonnas töötav inimene saaks näiteks rohkem autosid kokku panna, kui ühe looma kohta rohkem tooteid kasvatab põllumajandustootmise kasumit või mittetulundusühingutes, tagab see, et inimestel on piisavalt süüa.
Koerad on kõige jahmatavamad kunstliku valiku mõju näited. Inimesed on loonud mitmesuguseid koeratõuge viimase 10 000 või enama aasta jooksul alates kõigi koerte ühine esiisa, hall hunt.
Tänapäeval leidub arvukalt selliseid koeratõuge, kellel on pealtnäha vähe või pole midagi ühist, näiteks taksid ja suured taanlased, näidates koerte genoomis kodeeritud tunnuste valikut. Selle põhjuseks on asjaolu, et koduse koera "soovitavate tunnuste" määratlus erineb jumalaomanike vahel märkimisväärselt. Dobermani pinšerid on nutikad, lihaselised ja klanitud ning teevad suurepäraseid valvekoeri; Jack Russelli terjerid on agarad ja suudavad püüda palju loomi, kes jahivad farme.
Sama põhimõte hõlmab ka teisi liike ja tööstusharusid. Edukad võistlushobused aretatakse koos, et luua suurem tõenäosus luua kiiremad, tugevamad hobused järgmistes põlvkondades, kuna võiduhobuse omamine suurematel üritustel võib olla kasumlik inimese omanikule või omanikele.
Samuti muudavad inimesed toidu geneetilise muundamise, mis on iseenesest ulatuslik teema, toiduallikaid, et tugevdada teatud omadusi, ja aretada seejärel neid koos, et moodustada nende taimede ja loomade "kõrgemad" tüved. Näideteks on sojaoad, mais, kanad, kes kasvatavad rohkem rinnaliha, ja palju muud.
Kunstliku valiku kahjulikud tagajärjed
Asjade loomuliku kulgemise muutmine siin kirjeldatud meetodite abil on inimeste elu vaieldamatult paremaks muutnud, näiteks suurendades saagikust, võimaldades saada paremat ja rohkemat liha ning luues geneetiliselt ja käitumuslikult isegi uusi koeratõuge. soovitavad omadused.
Kui inimesed teevad meist kunstliku valiku, vähendab see populatsiooni üldist geneetilist varieeruvust, luues tegelikult sarnasemate loomade "armee". Selle tulemuseks on a suurem mutatsioonide oht, suurem haavatavus teatud haiguste vastu ja suurenenud füüsiliste probleemide esinemissagedus see oleks minimaalne või puudub täielikult. Näiteks kulutavad suuremate rindade kasvatamiseks kasvatatud kanad (oma rinnalihaste kaudu) oma elu sageli tunduvalt ebamugavamas olukorras, kuna nende raamid ja süda ei ole aja jooksul kohanenud lisatud massi kandma.
Teistes stsenaariumides ettenägematud mutatsioonid ja tunnused võib ilmneda koos valitud tunnustega. Näiteks mesilastes aretati "tapja" tõugu, et saada rohkem mett, kuid selle käigus muutusid nad ka agressiivsemaks ja muutusid seega ohtlikuks. Kunstlik selektsioon võib põhjustada organismide steriilsust ja teatud puhtatõulistel koertel lubatakse püsida retsessiivsetel tunnustel, mis muidu looduslikult vähenevad, näiteks puusa düsplaasia Labradori retriiveritel.
Seotud sisu: Millist tüüpi kasse elab New Yorgis?