Sisältö
- Luonnollisen valinnan määritelmä
- Luonnollinen valinta, selitetty
- Keinotekoinen valinta yksityiskohtaisesti
- Selektiivinen kasvatus: Historia ja mekanismi
- Darwin, kyyhkyset ja keinotekoinen valinta
- Esimerkkejä keinotekoisesta valinnasta: Maatalous
- Eläinjalostus: Karja, koirat ja muut
- Keinotekoisen valinnan haitalliset seuraukset
Prosessi luonnonvalinta on mekanismi, joka ajaa biologista evoluutiota, teoria, joka kuvattiin ensimmäisen kerran kuuluisasti 1800-luvun puolivälissä Charles Darwinin ja Alfred Russel Wallacen itsenäisen työn ansiosta.
Evoluutio vastaa maapallon elämän geneettisestä monimuotoisuudesta, joka kaikki on johdettu yhdestä yhteisestä esi-isästä planeetan elämän kynnyksellä noin 3,5 miljardia vuotta sitten.
Evoluutio on tapahtunut luonnossa järjestelmän, joka kuvataan nimellä laskeutuminen modifikaatiosta, joka ehdottaa, että perinnölliset piirteet (ts. ominaisuudet, joita voidaan siirtää geenien kautta yhdestä organismien sukupolvesta seuraavaan sukupolveen), jotka ovat suotuisia ja jotka antavat geneettisen "kelpoisuuden", yleistyvät organismitryhmässä tai -lajeissa ajan myötä.
Tämä johtuu siitä, että kyseiset geenit valitaan luonnollisesti sellaisen ympäristön paineiden mukaan, jossa tietyt organismit elävät.
Keinotekoisessa valinnassa tai valikoivassa jalostuksessa hyödynnetään luonnollisen valinnan periaatteita eläin- tai kasvipopulaatioiden luomiseksi, jotka vastaavat ihmisviljelijöiden, tutkijoiden tai näyttely- tai urheilulajien kasvattajien tarpeita.
Itse asiassa se oli jo vakiintunut keinotekoisen valinnan käytäntö, joka auttoi Darwinsin ideoita luonnollisesta valinnasta, sillä se antoi tarkat ja nopeat esimerkit siitä, kuinka geenit tulivat yleisemmiksi populaatioissa, joille annettiin tiedossa olevia lähteitä.
Luonnollisen valinnan määritelmä
Luonnollinen valinta on ymmärrettävä keinotekoisen valinnan ymmärtämiseksi kokonaan. Luonnollinen valinta ei toimi yksittäisissä organismeissa, vaan geenit - toisin sanoen deoksiribonukleiinihapon (DNA) pituudet, jotka sisältävät "koodin" tietylle proteiinituotteelle.
Luonnollinen valinta sisältää muodollisesti neljä näkökohtaa:
Luonnollinen valinta, selitetty
Sanotaan esimerkiksi, että aloitat eläinlajien kanssa, joilla on joko keltaista tai violetti turkista, ja nämä eläimet on juuri siirretty purppuraan viidakkoon jossain tuntemattomassa maailman osassa. Violetit eläimet lisääntyvät todennäköisesti nopeammin, koska ne voisivat helpommin piiloutua petoeläimiltä piiloutuessa violettiin kasvillisuuteen, kun taas keltaiset eläimet "poimitaan" helpommin.
Vähemmän keltaisia eläimiä aiheuttaisi vähemmän keltaisia eläimiä, jotka ovat käytettävissä paritteluun ja lisääntymiseen. Jos turkisen väri olisi satunnainen, niin mikään vanhempien joukko ei todennäköisemmin kuin mikään muu tuottaisi purppuraista, ja siten sopivimpaa (tässä ympäristössä) jälkeläisiä. Mutta täällä violetit eläimet tuottavat todennäköisemmin violetteja jälkeläisiä, ja vastaavasti keltaisille eläimille.
Luonnollisen (ja laajuudeltaan keinotekoisen) valinnan yhteydessä "variaatio" vastaa "geneettistä variaatiota". Eläin esimerkissämme purppura-turkisten geenit yleistyvät siinä purppura-värisen viidakon sisällä.
Keinotekoinen valinta yksityiskohtaisesti
Olet todennäköisesti kuullut suorituskykyä parantavien lääkkeiden käytöstä urheilussa tai "dopingista" käytännöstä, joka useimmissa tapauksissa on kielletty eettisten ja turvallisuusnäkökohtien yhdistelmän vuoksi. Nämä lääkkeet antavat keholle mahdollisuuden saavuttaa suurempia voima- ja kestävyysominaisuuksia lihaksen laajentumisen tai muiden fyysisten parannusten ansiosta, joita ei tapahdu ilman lisättyjä lääkkeitä.
Nämä lääkkeet toimivat kuitenkin vain leikkisissä prosesseissa: liikunnassa, harjoittelussa ja käytännössä kilpailussa kilpailemisessa. Toisin sanoen kielletyt lääkkeet eivät luo ennennäkemättömiä fyysisiä piirteitä, kuten lisäjalojen tai käsivarsien kasvua; ne "vain" hionta- ja lisäominaisuudet ovat jo olemassa.
Keinotekoinen valinta voidaan tarkastella suurin piirtein samalla tavalla. Se on geneettisen modifikaation muoto, joka pelaa aikaisemmin lueteltuja kiinteitä luonnollisen valinnan periaatteita ja joka tarkoituksella vahvistaa yhtä tai useampaa muuttujaa jo käynnissä olevista muuttujista halutun tuloksen saavuttamiseksi.
Keinotekoinen valinta on vanhempien, toisin sanoen lisääntymiseen osallistuvien organismien, tarkoituksellista valintaa, minkä vuoksi se tunnetaan myös nimellä "selektiivinen lisääntyminen". Tämä tehdään luomaan yksittäisiä organismeja (kasveja tai eläimiä), joilla on hyödyllisiä tai toivottuja piirteitä.
Selektiivinen kasvatus: Historia ja mekanismi
Keinotekoista valintaa, joka on tosiasiassa geenitekniikan tyyppi, on harjoitettu ympäri maailmaa tuhansien vuosien ajan. Vaikka ihmiset eivät tienneet tarkalleen Miten tuotantoeläimet, joilla oli toivottavia piirteitä, pystyivät siirtämään nämä piirteet jälkeläisille, he tiesivät, että näin tapahtui, ja muuttivat kasvatustaan vastaavasti.
Jos tietyt tilan lehmät olisivat suurempia ja saisivat enemmän lihaa, näiden vankkojen yksilöiden välittömässä "perheen" jalostukseen tarkoitetut lehmät tuottaisivat todennäköisesti samanlaisia suuria jälkeläisiä ja suuremman naudanlihan saannon. Samoja periaatteita voidaan soveltaa viljelykasveihin, usein painokkaammin, koska jalostuskasvien alalla eettisten huolenaiheiden ja jalostuseläinten välillä on vähemmän.
Biologiselta kannalta keinotekoinen valinta johtaa geneettisen siirtymisen lisääntymiseen tai lajin geenien taajuuden muutokseen ajan myötä. Valitsemalla halutut geenit ja niiden antamat piirteet, ihmiset voivat kuratoida kasvi- ja eläinpopulaatioita, joissa molemmat "hyvät" geenit ovat lisääntyneet ja "huonot" geenit on poistettu tai poistettu.
Darwin, kyyhkyset ja keinotekoinen valinta
Vuoteen 1850 mennessä, vähän ennen hänen uraauurtavan teoksensa julkaisemista Lajien alkuperästä, Charles Darwin oli jo esittänyt tuolloin kiistanalaisen idean selittää "rotujen" variaatio lajien sisällä: että ihmiset olivat manipuloineet lajien koostumusta pariutumalla niitä ohjelmoidulla tavalla, prosessi, joka oli luottanut johonkin vielä tuntemattomaan geneettiseen mekanismiin saada aikaan tämä.
(Tuolloin ihmiset eivät tienneet mitään DNA: sta ja itse asiassa DNA: n kokeista) Gregor Mendel, joka osoitti, kuinka piirteet siirrettiin ja voivat olla hallitsevia tai taantuvia, olivat vasta alkamassa 1850-luvun puolivälissä.)
Darwinsin lukuisat havainnot tietyntyyppisestä kyyhkysestä, jotka olivat suosittuja hänen kotimaassaan Englannissa, sisälsivät tosiasian, että kyyhkyset, joita oli kasvatettu tavalla, joka tuotti huomattavasti erikokoisia, -värisiä ja niin edelleen, voitiin kuitenkin kasvattaa keskenään. Toisin sanoen kaikki olivat edelleen kyyhkysiä, mutta ympäristön eri tekijät olivat systemaattisesti siirtäneet geneettistä kuvaa tiettyihin suuntiin.
Hän ehdotti sitä luonnonvalinta toimivat samalla tavalla ja samoilla molekyyleillä riippumatta siitä, mitä ne olivat, mutta pidempien ajanjaksojen ajan ilman ihmisten tai kenenkään muun tietoista manipulointia.
Esimerkkejä keinotekoisesta valinnasta: Maatalous
Maatalouden koko tarkoitus on tuottaa ruokaa. Mitä enemmän ruokaa viljelijä voi tuottaa käytettyä työyksikköä kohti, sitä helpompi on hänen työnsä.
Omavaraisuuden viljelyssä ajatuksena on tuottaa riittävästi ruokaa annetulle viljelijälle ja hänen lähiperheelleen tai yhteisölleen selviytyäkseen. Nykymaailmassa maanviljely on kuitenkin liiketoimintaa kuin mikä tahansa, ja ihmiset pyrkivät saamaan tuotannostaan hyötyä tuottamalla naudanlihaa, kasveja, maitotuotteita ja muita kuluttajien haluamia tuotteita.
Viljelijöiden käyttäytyminen ja menetelmät ovat siksi ennustettavissa. Viljelijät ja viljelijät valitsevat kasveja, jotka geneettisten muutosten ansiosta tuottavat enemmän hedelmiä kuin muut saadakseen enemmän hedelmällisiä kasveja, valitsevat kasvit, jotka tuottavat suurempia vihanneksia saadaksesi enemmän tuotemäärää sijoitettua siementä kohti, valitsevat lisääntymiskykyisiä kasveja, jotka pystyvät selviytymään äärimmäiset lämpötilat kuivuuden aikana ja pyrkivät muuten saavuttamaan maksimaalisen tehokkuuden heidän haasteidensa joukossa.
Esimerkkejä valikoiva kasvatus kasveissa on nykyään melkein rajaton. Erillisten kaalilajien luominen lisää vihanneslajeja varten on antanut ihmiskunnalle kaalia, ruusukaalia, kukkakaalia, parsakaalia, lehtikaalia ja muita suosittuja vihanneksia. Samanlaista työtä on tehty erityyppisten gourrien (esim. Kurpitsaten ja muun tyyppisten kurkkujen) saattamiseksi saataville.
Eläinjalostus: Karja, koirat ja muut
Samoin kuin tiettyjen kasvilajien keinotekoinen valinta, kotieläimet luonnonvaraisten lajien toivottujen piirteiden suhteen on jatkunut tuhansia vuosia, ja sitä tehtiin vuosisatojen ajan siitä huolimatta, että ihmiset eivät tienneet geneettistä perustaa miksi se toimii. Tämä on tehty karjan tai kotieläinten alueella, jolla yleensä pyritään luomaan enemmän lihaa tai maitoa organismia kohti.
Aivan kuten haluat, että jokainen auto-kokoonpanoryhmän ihmisen työntekijä pystyy esimerkiksi kokoamaan enemmän autoja, sillä enemmän tuotteita tuotantoeläintä kohden kasvattaa maatalouden voittoja tai voittoa tavoittelemattomissa olosuhteissa varmistaa, että ihmisillä on tarpeeksi syötävää.
Koirat ovat hätkähdyttävimpiä esimerkkejä keinotekoisen valinnan vaikutuksista. Ihmiset ovat luoneet erilaisia koiraroduja viimeisen 10 000 vuoden aikana tai enemmän kaikkien koirien yhteinen esi-isä, harmaa susi.
Nykyään koirrotuisia koiria, joilla on näennäisesti vähän tai ei mitään yhteistä, kuten mäyräkoiria ja suuria tanskalaisia, esiintyy runsaasti, mikä osoittaa koiran perimään koodattujen piirteiden valikoiman. Tämä johtuu siitä, että kotikissassa olevan "toivottujen ominaisuuksien" määritelmä vaihtelee huomattavasti jumalanomistajien välillä. Doberman-pinšerit ovat älykkäitä, lihaksikkaita ja tyylikkäät ja tekevät loistavista vartiokoirista; Jack Russell -terrierit ovat ketterät ja voivat saada paljon eläimiä, jotka metsästävät tiloja.
Sama periaate ulottuu muihin lajeihin ja teollisuudenaloihin. Menestyneet kilpahevoset kasvatetaan yhdessä, jotta voidaan luoda suurempi todennäköisyys luoda nopeampia, vahvempia hevosia seuraavissa sukupolvissa, koska voittajahevosen omistaminen suurissa tapahtumissa voi olla tuottoisaa ihmisen omistajalle tai omistajille.
Ruoan geneettisessä modifioinnissa, joka on laaja aihe itsessään, ihmiset myös modifioivat ravintolähteitä parantaakseen tiettyjä piirteitä ja sitten kasvattaa nämä yhdessä muodostaen näiden kasvien ja eläinten "parempia" kantoja. Esimerkkejä ovat soijapavut, maissi, kanat, jotka kasvavat enemmän rinnan lihaa, ja monet muut.
Keinotekoisen valinnan haitalliset seuraukset
Asioiden luonnollisen kulun muuttaminen tässä kuvatuilla menetelmillä on kiistatta parantanut ihmisten elämää monin tavoin, esimerkiksi lisäämällä sadon satoa, mahdollistamalla paremman ja enemmän lihan tuottamista ja jopa luomalla uusia koiranrotuja geneettisesti ja käyttäytymisellisesti toivotut ominaisuudet.
Kun ihmiset tekevät meistä kuitenkin keinotekoisen valinnan, se vähentää populaation yleistä geneettistä variaatiota luomalla käytännössä "armeijan" samanlaisista eläimistä. Tämä johtaa suurempi mutaatioiden riski, suurempi haavoittuvuus tietyille sairauksille ja lisääntynyt fyysisten ongelmien esiintyvyys se muuten olisi minimaalinen tai puuttuisi kokonaan. Esimerkiksi kanat, jotka on kasvatettu kasvattamaan suurempia rintoja (rinta lihaksensa kautta), viettävät elämänsä huomattavasti enemmän epämukavuudessa, koska niiden rungot ja sydämensä eivät ole ajan kuluessa sopeutuneet lisätyn massan kantamiseen.
Muissa tilanteissa odottamattomat mutaatiot ja piirteet voi syntyä valittujen piirteiden mukana. Esimerkiksi mehiläisissä "tappaja" rodut kasvatettiin tuottamaan enemmän hunajaa, mutta prosessin aikana ne myös muuttuivat aggressiivisemmiksi ja muuttuivat siten vaarallisiksi. Keinotekoinen valinta voi johtaa organismien steriiliyteen, ja tietyillä puhdasrotuisilla koirilla taantuvien piirteiden, jotka muuten vähentyisivät luonnollisesti, annetaan jatkua, kuten lonkan dysplasia Labradorin noutajilla.
Aiheeseen liittyvä sisältö: Millaiset villit kissat elävät New Yorkissa?