Zapewnienie ludności Ziemi żywności -jeden z najważniejszych i najbardziej palących problemów bieżących. Wystarczy przypomnieć, że około 12% mieszkańców świata cierpi z powodu niedoborów żywieniowych, a około miliarda ludzi stale głoduje. Wprowadzenie nowych wysoce produktywnych odmian roślin i tworzenie ras zwierząt gospodarskich może pomóc w rozwiązaniu tego problemu. Są to zadania, w które zaangażowany jest wybór. W tym artykule przyjrzymy się jego głównym metodom, a także dowiemy się, jaki jest związek między sztuczną selekcją a selekcją zwierząt, roślin i mikroorganizmów.
Nowoczesny dobór i jego zadania
Głównym priorytetem jest wyżywienie ludności krajunauk praktycznych, zajmujących się zwiększaniem produktywności nowoczesnych odmian i ras, a także tworzeniem ich nowych form, które mają odpowiadać na pilne potrzeby zarówno rolnictwa, jak i różnych sektorów przemysłu spożywczego. Jak podkreślił wielki rosyjski genetyk N.I. Vavilov, badanie specyfiki związku między sztuczną selekcją a selekcją jest niezwykle potrzebne do selekcji pożądanej formy, a także podczas hybrydyzacji. NI Vavilov przywiązywał szczególną rolę do różnorodności genotypów osobników, które służą jako podstawa eksperymentów selekcyjnych. Innym ważnym wyzwaniem stojącym przed nauką jest ochrona materiału genetycznego dzikich gatunków roślin i zwierząt, których genotypy służą jako repozytorium cennych cech i właściwości.
Charles Darwin i jego nauki o sztucznej selekcji
Aby zrozumieć, jaki jest związek międzysztuczna selekcja i selekcja, zastanówmy się, czym jest sama sztuczna selekcja i jaka jest jej rola w hodowli nowych ras zwierząt domowych i odmian roślin uprawnych. Przypomnijmy, że Karol Darwin zdefiniował sztuczną selekcję jako rodzaj działalności człowieka ukierunkowanej, zarówno nieświadomie, jak iw określonym celu, na zachowanie najbardziej produktywnych osobników i uzyskanie dużej liczby potomstwa z ich krzyżowania. Metodologiczna forma sztucznej selekcji jest obecnie jednym z głównych narzędzi w arsenale praktykujących hodowców.
Niestety, ale właściwości i znaki,wybrane jako pożyteczne i niezbędne dla człowieka, w większości przypadków okazują się obojętne, a nawet szkodliwe dla samych roślin lub zwierząt. Żywe organizmy stają się zakładnikami ludzkich potrzeb i zachcianek. Na przykład dobrze znane holenderskie rasy bydła, które produkują do 14 tysięcy litrów mleka rocznie, nie mogą istnieć bez specjalnej paszy i starannej opieki. Inny przykład: pisklęta turmanów, ozdobna rasa gołębi, nie są w stanie samodzielnie przebić się przez skorupkę jajka, ponieważ w wyniku sztucznej selekcji długość dzioba ptaka została znacznie zmniejszona, ale ich zdolność do skomplikowanych salta podczas lotu wręcz przeciwnie, stał się bardzo wysoki. Ponadto stwierdzono, że spadek żywotności zarówno organizmów roślinnych, jak i zwierzęcych jest powiązany ze wzrostem zmienności modyfikacyjnej organizmów.
Formy sztucznej selekcji i ich skuteczność
Kontynuacja rozważań nad tym, jaki jest związekPomiędzy doborem sztucznym a doborem rozważmy jego dwie formy: indywidualną i masową. Pierwsza z nich daje najlepsze rezultaty praktyczne, ponieważ do badań pozostało tylko kilka osobników o najbardziej obiecujących genotypach i cechach zewnętrznych. Pula genów takich organizmów jest określana metodą genealogiczną, a także analizą i krzyżowaniem wstecznym. Selekcja masowa jest mniej obiecująca ze względu na pewne wady, na przykład grupa osobników jednorodnych fenotypowo może okazać się zarówno homo-, jak i heterozygotyczna. Krzyżując te ostatnie ze sobą, hodowca może w pierwszej kolejności uzyskać szybką manifestację pożądanych cech, ale w trakcie kolejnych krzyżowań będzie obserwowany wzrost częstości występowania osobników homozygotycznych, co prowadzi do spadku liczebności osobników homozygotycznych. wskaźniki pracy hodowlanej.
Wyniki selekcji
Indywidualne i masywne sztuczneselekcja i selekcja mogą wykorzystywać wyniki obu form zmienności: zarówno mutacyjnej, jak i modyfikacji. Pozwala to naukowcom na tworzenie ras i odmian o przewidywanych cechach i właściwościach. Specjalnie dobrane pary rodzicielskie, do których stosuje się różne formy hybrydyzacji, zapewniają pojawienie się potomstwa o przewidywalnych cechach fenotypowych.
Różnice między selekcją sztuczną a selekcją
Biorąc pod uwagę metody hodowli nowych ras iodmian wykorzystywanych przez badaczy można prześledzić cechy wspólne, a mianowicie stosowanie krzyżowania niezwiązanego ze sobą oraz zjawisko heterozji, a także analizować formy krzyżowania. Sugeruje to, że sztuczna selekcja i selekcja to jedno i to samo. W rzeczywistości takie metody selekcji, jak np. Mutageneza indukowana, krzyżowanie wzajemne, transfer materiału genetycznego, metody biotechnologiczne, są znacznie bardziej złożone i szersze niż metody sztucznej selekcji.
Tego typu prace hodowlane prowadzą do pojawienia sięorganizmy zmodyfikowane genetycznie wcześniej nieistniejące w przyrodzie, których właściwości są o kilka rzędów wielkości wyższe niż właściwości istniejących gatunków biologicznych. Na przykład genetycznie zmodyfikowane odmiany ziemniaków, których genomy zawierają cząsteczki DNA wyizolowane z chromosomów stonki ziemniaczanej, są odporne na wiele szkodników i nie są dotknięte zarazą zarazy.
Różnorodność form wyjściowych - podstawa pracy hodowlanej
Znajomość siedmiu regionów Ziemi, którymi sąośrodki pochodzenia i udomowienia roślin i zwierząt rolniczych, pomaga wyjaśnić, jaki jest związek między sztuczną selekcją a selekcją. Obszerna kolekcja nasion (około 1600 gatunków roślin), zebrana podczas wypraw akademika N. Vavilova, jest nadal głównym materiałem selekcyjnym wykorzystywanym przez naukowców z różnych krajów w praktycznych pracach nad rozwojem nowych odmian o unikalnych cechach. Należy zauważyć, że wszystkie ośrodki pochodzenia form kulturowych są terytorialnie i historycznie związane z pierwszymi cywilizacjami ludzkimi, które w tamtych czasach zajmowały się rolnictwem i hodowlą bydła.
Praktyczne zastosowanie wyników selekcji
Wspólne wysiłki hodowli międzynarodowejorganizacje i instytuty badawcze, opracowano obecnie dużą liczbę nowych odmian, ras i szczepów oraz stworzono organizmy, które wcześniej nie żyły na Ziemi. Na przykład hybryda kapusty i rzepaku zwana rzepakiem została stworzona przez odległą hybrydyzację. Obecnie jest jedną z głównych roślin miododajnych. Jest również szeroko stosowany jako cenna zielona żywność.
Nie zapominajmy, że tworzenie nowychmetody hodowlane opierają się na sztucznej selekcji. Hodowla, której wyniki cytowaliśmy wcześniej, przyczyniła się do rozwoju tak obiecujących branż jak inżynieria genetyczna i komórkowa oraz biotechnologia. Ponad cztery tysiące odmian pszenicy, około osiem tysięcy form tulipanów, 25 tysięcy odmian głównych roślin spożywczych: ryż, ziemniaki, kukurydza, słonecznik - realny wkład selekcji w rozwój światowej produkcji żywności.
Biotechnologia i jej rola w gospodarce narodowej
Ta gałąź nauki jako podstawa ichbadania wykorzystują również sztuczną selekcję. Selekcja mikroorganizmów była wcześniej dokonywana przez człowieka nieświadomie i była stosowana głównie w piekarnictwie, w technologii produkcji wina i serów. W XX wieku, zwanym erą antybiotyków, biotechnologia mikroorganizmów stała się szeroko stosowana w hodowli wysoce produktywnych szczepów wytwarzających penicylinę i jej pochodne. Obecnie otwiera się wielka perspektywa dla hodowli szczepów grzybów, glonów i pierwotniaków zdolnych do biologicznego uzdatniania wody i gleby.
W tym artykule dowiedzieliśmy się, jaki jest związek między sztuczną selekcją a selekcją, a także określiliśmy ich rolę w walce z niedoborami żywności w populacji naszej planety.
