Usporedna obilježja umjetne i prirodne selekcije. Usporedba umjetne i prirodne selekcije. Manifestacija stabilizacijske selekcije

Promjene u raznolikosti vrsta pod utjecajem su djelovanja prirodne i umjetne selekcije. Prirodna selekcija događa se u prirodi i može promijeniti smjer ovisno o promjenjivim uvjetima okoline. Umjetnu selekciju usmjerava čovjek.

Definicija

Prirodni odabir - pokretačka snaga evolucije, zahvaljujući kojoj nastaju nove, prilagođenije vrste. Izraz je skovao prirodoslovac Charles Darwin.
Razlozi prirodni odabir su:

• nepovoljni uvjeti;
• međuvrsno natjecanje;
• intraspecifično natjecanje.

Riža. 1. Različite vrste vrabaca.

Umjetna selekcija je selekcija i fiksacija u genom jedinki određenih karakteristika koje su korisne za ljude. Osnova uzgoja je umjetna selekcija. Odabirom “radnih” jedinki osoba samostalno proizvodi hranu, materijale i lijekove. U početku, bez znanja o genetici i selekciji, razvoj novih pasmina, sorti i sojeva od strane ljudi bio je spontan. Postupno, uz pomoć selekcije i genetskog inženjeringa, čovjek je naučio jasno ostvariti svoje ciljeve.

Primjer umjetne selekcije su sve poljoprivredne aktivnosti, prirodna selekcija je pojava polarnih medvjeda, insekata otpornih na pesticide, bakterija koje jedu najlon. Zahvaljujući selekciji čovjek je razvio linije mliječnih i mesnih krava, pasa, kukuruza, vinskih bakterija i visokoproduktivnog pamuka.

Riža. 2. Usporedba divljeg i kultiviranog kukuruza.

Usporedba

Unatoč osobitostima procesa, postoje razlike između dvije vrste selekcije. određene sličnosti:

• početni materijal je individualne karakteristike organizam i nasljedna varijabilnost;
• povoljne, potrebne (za osobu ili sam organizam) karakteristike su fiksne i prenose se nasljeđivanjem;
• jedinke s nepovoljnim karakteristikama bivaju uništene, odbačene ili od strane ljudi ili u procesu evolucije.

Opis razlika prikazan je u tablici usporedbe umjetne i prirodne selekcije.

Riža. 3. Grafikoni oblika prirodne selekcije.

Značenje

Unatoč razlikama u pristupima, vrste selekcije ne treba suprotstavljati. Umjetna selekcija neraskidivo je povezana s prirodnom selekcijom, jer U početku su ga ljudi koristili za odabir divljih jedinki formiranih u prirodnim uvjetima. Istodobno, priroda može samostalno utjecati na pasmine i sorte koje je čovjek već uzgojio.

TOP 4 artiklakoji čitaju uz ovo

Djelovanjem umjetne ili prirodne selekcije utječe se na promjenu biološke raznolikosti i poboljšanje postojećih vrsta. Osim toga, osoba može uzgajati produktivnije jedinke u umjetnim uvjetima, ovisno malo o čimbenicima okoliša.

U većini slučajeva, jedinke koje je uzgojio čovjek nisu sposobne za samostalan život u divljini.

Što smo naučili?

Iz lekcije smo naučili o sličnostima i razlikama između umjetne i prirodne selekcije. Čovjek je odgovoran za umjetnu selekciju, njegujući osobinu jedinke koja je korisna za njega samog. Zahvaljujući umjetnoj selekciji čovjek dolazi do hrane, lijekova, tkiva itd. Prirodna selekcija događa se bez ljudskog sudjelovanja u procesu evolucije tijekom tisuća godina. Obje vrste selekcije temelje se na nasljednoj varijabilnosti.

Test na temu

Ocjena izvješća

Prosječna ocjena: 4.2. Ukupno primljenih ocjena: 152.

1. Prirodna selekcija - proces preživljavanja jedinki s nasljednim promjenama koje su korisne u danim okolišnim uvjetima i ostavljanje potomstva po njima - glavna je pokretačka snaga evolucije. Neusmjerenost nasljednih promjena, njihova raznolikost, prevladavanje štetnih mutacija i usmjeravanje prirodne selekcije – očuvanje jedinki samo s nasljednim promjenama koje su korisne u određenom okruženju.

2. Umjetna selekcija je glavna metoda selekcije, koja se bavi razvojem novih sorti biljaka i životinjskih pasmina. Umjetna selekcija je očuvanje od strane čovjeka za kasniju reprodukciju jedinki s nasljednim promjenama od interesa za uzgoj.
31. Raznolikost biljnih sorti i životinjskih pasmina rezultat je oplemenjivačkog rada znanstvenika. Doktrina N. I. Vavilova o središtima podrijetla i raznolikosti kultiviranih biljaka.

1. Selekcija je znanost o stvaranju novih sorti biljaka i životinjskih pasmina. Pasmina (varijetet) je umjetno stvorena populacija koja se odlikuje nasljednim biološkim karakteristikama, morfološkim i fiziološkim karakteristikama te proizvodnošću. 2. Charles Darwin – utemeljitelj znanosti o selekciji, koji je potkrijepio značaj nasljedna varijabilnost te umjetna selekcija u stvaranju novih sorti i pasmina.

3. Doprinos N. I. Vavilova razvoju znanosti o selekciji i razvoju njezinih zadataka. Opravdanje N. I. Vavilova za potrebu korištenja zakona genetike kao znanstvene osnove izbor. Njegovo proučavanje i stvaranje zbirke sortne i specijske raznolikosti biljaka kao izvornog materijala za selekciju.

4. N. I. Vavillov zakon o homološkim nizovima u nasljednoj varijabilnosti, njegov značaj za selekciju: identifikacija sličnih nasljednih promjena u organizmima sličnih vrsta.

5. Studija N. I. Vavilova o raznolikosti vrsta. Bogatstvo genofonda divljih vrsta, višak genofonda biljnih sorti i pasmina životinja, potreba proučavanja globalnog bogatstva vrsta za selekciju.

6. Doktrina N. I. Vavilova o centrima raznolikosti i podrijetlu kultiviranih biljaka. Središta podrijetla kultiviranih biljaka uglavnom su planinska područja, drevna središta poljoprivrede, obilježena raznolikošću vrsta, sorti i domovine biljnih sorti. Glavna središta podrijetla kultiviranih biljaka.

7. Važnost selekcije je stvaranje širokog spektra visokoproduktivnih biljnih sorti, poliploidnih oblika, pogodnih za uzgoj u različitim klimatskim uvjetima, kao i pasmine životinja, visokoproduktivni hibridni oblici, brojleri itd.

1. Prirodna selekcija - proces preživljavanja jedinki s nasljednim promjenama koje su korisne u danim okolišnim uvjetima i ostavljanje potomstva po njima - glavna je pokretačka snaga evolucije. Neusmjerenost nasljednih promjena, njihova raznolikost, prevladavanje štetnih mutacija i usmjeravanje prirodne selekcije – očuvanje jedinki samo s nasljednim promjenama koje su korisne u određenom okruženju.

2. Umjetna selekcija je glavna metoda selekcije, koja se bavi razvojem novih sorti biljaka i životinjskih pasmina. Umjetna selekcija je očuvanje od strane čovjeka za kasniju reprodukciju jedinki s nasljednim promjenama od interesa za uzgoj.

3. Usporedba prirodne i umjetne selekcije.

4. Uloga prirodne selekcije u stvaranju novih sorti biljaka i životinjskih pasmina je povećanje njihove prilagodljivosti okolišnim uvjetima.

36. Osnovne metode selekcije životinja.

Stvaranje pasmina domaćih životinja počelo je nakon njihove pripitomljavanja i pripitomljavanja, koje je započelo prije 10-12 tisuća godina. Držanje u zatočeništvu smanjuje učinak stabilizirajućeg oblika prirodne selekcije. Različiti oblici umjetne selekcije (najprije nesvjesne, a zatim metodične) dovode do stvaranja čitavog niza pasmina domaćih životinja.

Uzgoj životinja, u usporedbi s uzgojem biljaka, ima niz značajki. Prvo, životinje karakterizira uglavnom spolna reprodukcija, stoga je svaka pasmina složen heterozigotni sustav. Procjena kvaliteta mužjaka koje se kod njih ne očituju izvana (proizvodnja jaja, proizvodnja masnog mlijeka) ocjenjuje se potomstvom i rodovnicom. Drugo, često imaju kasnu spolnu zrelost, promjena generacija događa se nakon nekoliko godina. Treće, potomstvo je malo.

Glavne metode selekcije životinja su hibridizacija i selekcija. Postoje iste metode križanja - inbreeding, srodstvo, i nepovezano - izvanbrijanje. Parenje u srodstvu, kao i kod biljaka, dovodi do depresija. Odabir iz životinja provodi se prema vanjski(određeni parametri vanjska struktura), jer Upravo je to kriterij za pasminu.

1. Intrabreeding: usmjerena na očuvanje i unapređenje pasmine. U praksi se izražava u odabiru najboljih proizvođača, uništavanju jedinki koje ne zadovoljavaju zahtjeve pasmine. U uzgojnim farmama vode se matične knjige koje odražavaju rodovnicu, građu i produktivnost životinja tijekom mnogih generacija.

2. Križanje koristi za stvaranje nove pasmine. U ovom slučaju često se provodi inbreeding, roditelji se križaju s potomcima, braća sa sestrama, to pomaže u dobivanju većeg broja jedinki sa željenim svojstvima. Parenje u srodstvu prati stroga stalna selekcija; obično se dobije nekoliko linija, zatim se križaju različite linije.

Dobar primjer je pasmina svinja koju je uzgojio akademik M. F. Ivanov - ukrajinska bijela stepa. Prilikom stvaranja ove pasmine korištene su krmače lokalnih ukrajinskih svinja male težine i niske kvalitete mesa i masti, ali dobro prilagođene lokalnim uvjetima. Muški očevi bili su nerastovi bijele engleske pasmine. Hibridni podmladak ponovno je križan s engleskim nerastovima, korišten je inbreeding u nekoliko generacija, dobivene su čiste linije čijim križanjem su dobiveni preci nove pasmine, koji se po kvaliteti mesa i težini nisu razlikovali od engleske pasmine, i u izdržljivosti - od ukrajinskih svinja.

3. Korištenje efekta heterozisa. Često se tijekom križanja pojavljuje učinak heteroze u prvoj generaciji; heterotične životinje odlikuju se ranom zrelošću i povećanom produktivnošću mesa. Na primjer, križanjem dviju mesnih pasmina kokoši dobivaju se heterotični tovni pilići, križanjem pasmina svinja Berkshire i Duroc Jersey dobivaju se rano zrele svinje velike težine i dobre kvalitete mesa i masti.

4. Test potomstva provodi se radi selekcije mužjaka koji ne pokazuju određene kvalitete (mliječnost i masnoća bikova, proizvodnja jaja pijetlova). Da bi se to postiglo, mužjaci se križaju s nekoliko ženki, procjenjuju se produktivnost i druge kvalitete kćeri, uspoređujući ih s majčinom i s prosječnom pasminom.

5. Umjetna oplodnja koristi se za dobivanje potomaka od najboljih muških bikova, posebno jer se zametne stanice mogu pohraniti na temperaturi tekućeg dušika bilo koje vrijeme.

6. Korištenje hormonske superovulacije i transplantacije Deseci embrija godišnje se mogu uzeti od izvanrednih krava i zatim implantirati u druge krave; embriji se također pohranjuju na temperaturi tekućeg dušika. To omogućuje povećanje broja potomaka od izvanrednih bikova nekoliko puta.

7. Daljinska hibridizacija, međuvrsno križanje, poznato je od davnina. Najčešće su interspecifični hibridi sterilni, njihova mejoza je poremećena, što dovodi do poremećaja gametogeneze. Od davnina ljudi koriste hibrid kobile i magarca - mazgu, koja se odlikuje izdržljivošću i dugovječnošću. Ali ponekad se gametogeneza u udaljenim hibridima odvija normalno, što je omogućilo dobivanje novih vrijednih pasmina životinja. Primjer su arharomerinos, koji, poput argalija, mogu pasti visoko u planinama, te poput merino ovaca daju dobru vunu. Plodni hibridi dobiveni su križanjem domaćih goveda s jakovima i zebuima. Križanjem beluge i sterleta dobiva se plodni hibrid - bester, tvor i kune - honorik, produktivni hibrid je između šarana i karasa.

Umjetna selekcija. Da bi potkrijepio povijesno načelo razvoja žive prirode, Darwin je duboko proučavao stoljetnu praksu poljoprivrede i stočarstva i došao do zaključka: raznolikost pasmina domaćih životinja i sorti kultiviranih biljaka rezultat je varijabilnosti, nasljeđa i umjetna selekcija.

Umjetnu selekciju provodi osoba i može biti dvojaka: svjesna (metodična) - u skladu s ciljem koji si uzgajivač postavlja, i nesvjesna, kada osoba ne postavlja cilj uzgoja pasmine ili sorte s unaprijed određenim svojstvima. , nego jednostavno eliminira one manje vrijedne pojedince i ostavlja one najbolje za pleme. Ljudi su tisućljećima provodili nesvjesnu selekciju: čak su i divljaci za vrijeme gladi plemenu ostavljali korisnije životinje, a manje vrijedne ubijali. U nepovoljnim razdobljima primitivni čovjek je prije svega konzumirao nezrele plodove ili sitnije sjemenke, au ovom slučaju je također vršio selekciju, ali nesvjesno. U svim slučajevima takve selekcije sačuvani su najproduktivniji oblici životinja i produktivniji varijeteti biljaka, iako je čovjek ovdje djelovao kao čimbenik slijepe selekcije, kao i svaki drugi čimbenik okoliša. .1

Kroz stoljeća umjetne selekcije razvijeni su mnogi vrijedni oblici. Konkretno, do sredine 19. stoljeća. U poljoprivrednoj praksi registrirano je više od 300 vrsta pšenice, u pustinjama Sjeverne Afrike uzgajalo se 38 sorti datulje, u Polineziji 24 vrste kruhovca i isto toliko sorti banana, au Polineziji su uzgajane 63 vrste bambusa. Kina. Bilo je oko 1000 sorti grožđa, više od 300 ogrozda, oko 400 pasmina goveda, 250 pasmina ovaca, 350 pasmina pasa, 150 pasmina golubova, mnoge vrijedne pasmine kunića, kokoši, pataka itd. Pobornici postojanosti vrsta vjeruje da svaka takva sorta ili pasmina potječe od svog izravnog pretka. Međutim, Darwin je dokazao da je izvor raznolikosti u pasminama životinja i vrstama kultiviranih biljaka jedan ili mali broj divljih predaka, čije je potomke čovjek transformirao u različitim smjerovima u skladu sa svojim ekonomskim ciljevima, ukusima i interesima. Istodobno, uzgajivač je koristio nasljednu varijabilnost svojstvenu odabranim oblicima.

Darwin je razlikovao određenu (koja se danas naziva modifikacija) i neodređenu varijabilnost. Uz određenu, ili grupnu, varijabilnost, svi ili gotovo svi potomci jedinki izloženih istim uvjetima mijenjaju se u jednom smjeru; npr. kod nedostatka hrane životinje gube na težini, u hladnim podnebljima sisavci imaju gušće krzno itd. Nesigurna, odnosno individualna, varijabilnost javlja se u beskrajno raznolikim, često jedva primjetnim, nasumičnim, višesmjernim odstupanjima pojedinih jedinki koje žive zajedno, unutar jedne vrste, jedne pasmine, jedne vrste. Trenutno se ovaj oblik varijabilnosti naziva genotipski. Varijabilnost se prenosi na potomstvo ne samo tijekom spolnog razmnožavanja, već i tijekom vegetativnog razmnožavanja: često biljka izraste izdanke s novim svojstvima ili razvije pupoljke iz kojih nastaju plodovi novih kvaliteta (grožđe, ogrozd) - rezultat mutacije u somatska stanica pupoljka.

U fenomenima varijabilnosti, Darwin je otkrio niz važnih obrazaca, naime: kad se jedan organ ili karakteristika promijeni, mogu se promijeniti i drugi. Na primjer, kresta se razvija na mjestu pričvršćivanja vježbanog mišića za kost; kod ptica močvarica, vrat se produljuje istovremeno s produljenjem udova; debljina dlake kod ovaca se mijenja u skladu s povećanjem debljine koža. Takva se varijabilnost naziva korelativna ili korelativna. Na temelju korelativne varijabilnosti uzgajivač može predvidjeti određena odstupanja od izvornog oblika i provesti selekciju u željenom smjeru.

Prirodni odabir Za razliku od umjetnog, provodi se u samoj prirodi i sastoji se u odabiru unutar vrste najprilagođenijih jedinki uvjetima određenog okoliša. Darwin je otkrio određeno zajedništvo u mehanizmima umjetne i prirodne selekcije: u prvom obliku selekcije svjesna ili nesvjesna volja čovjeka utjelovljena je u rezultatima, u drugom prevladavaju zakoni prirode. U oba slučaja nastaju novi oblici, no umjetnom selekcijom, unatoč činjenici da varijabilnost utječe na sve organe i svojstva životinja i biljaka, nastale pasmine životinja i biljne sorte zadržavaju svojstva korisna za ljude, ali ne i za same organizme. . Naprotiv, prirodna selekcija čuva jedinke čije su promjene korisne za vlastitu egzistenciju u danim uvjetima.

U prirodi se stalno opaža određena i neodređena varijabilnost. Njegov intenzitet ovdje je manje izražen nego kod domaćih oblika, jer se promjena prirodnog okoliša događa neprimjetno i izuzetno sporo. Pojavljujuća kvalitativna heterogenost jedinki unutar vrste, takoreći, dovodi mnoge "natjecatelje" u evolucijsku arenu, dopuštajući prirodnoj selekciji da odbaci one manje prilagođene preživljavanju. Proces prirodnog "odstrela", prema Darwinu, provodi se na temelju varijabilnosti, borbe za opstanak i prirodne selekcije. Materijal za prirodnu selekciju daje nesigurna (genotipska) varijabilnost organizama. Iz tog razloga potomci bilo kojeg para divljih (kao i domaćih) organizama ispadaju heterogeni. Ako su promjene korisne, povećavaju se šanse za preživljavanje i razmnožavanje. Svaka promjena štetna za tijelo neizbježno će dovesti do njegovog uništenja ili nemogućnosti da ostavi potomstvo. Opstanak ili smrt pojedinca konačni je rezultat “borbe za opstanak”, koju je Darwin shvaćao ne u doslovnom, već u prenesenom smislu. Razlikovao je tri oblika borbe za opstanak:

A) intraspecifični - najžešći, budući da jedinke iste vrste trebaju slične izvore hrane, koji su također ograničeni, slične uvjete za razmnožavanje, identična skloništa;

C) borba živih organizama s čimbenicima nežive prirode - uvjeti okoliša tijekom suše, poplave, ranog mraza, tuče, mnoge male životinje, ptice, crvi, kukci, trave umiru.

Kao rezultat svih ovih složenih odnosa, mnogi organizmi umiru ili, budući da su oslabljeni, ne ostavljaju potomke. Preživljavaju jedinke koje imaju barem minimalne korisne promjene. Adaptivna svojstva i svojstva ne nastaju odmah, već se akumuliraju prirodnom selekcijom iz generacije u generaciju, što dovodi do toga da se potomci razlikuju od svojih predaka na vrsti i višim sustavnim razinama.

Borba za opstanak neizbježna je zbog intenzivnog razmnožavanja koje postoji u prirodi. Ovaj obrazac ne poznaje iznimke. Uvijek se rodi više organizama nego onih koji su sposobni preživjeti do odrasle dobi i ostaviti potomke. Izračuni pokazuju: kad bi svi rođeni miševi preživjeli, tada bi u roku od sedam godina potomci jednog para zauzeli cijelu kopnenu masu svijeta. Ženka bakalara polaže do 10 milijuna jajašaca odjednom, jedna biljka pastirske torbice proizvodi 73 tisuće sjemenki, kokošinjac - 446 500 itd. Međutim, "geometrijska progresija reprodukcije" nikada se ne događa, jer postoji borba za prostor između organizama , hrana, sklonište od neprijatelja, natjecanje u izboru spolnog partnera, borba za preživljavanje s kolebanjima temperature, vlažnosti, osvjetljenja itd. U toj “bitci” većina rođenih umire ne ostavljajući potomstvo, pa samim time i u prirodi broj jedinki svake vrste u prosjeku ostaje konstantan.

Tablica Oblici odabira (T.L. Bogdanova. Biologija. Zadaci i vježbe. Vodič za kandidate za sveučilišta. M., 1991.)

Uspoređujući umjetnu i prirodnu selekciju, otkrivaju se značajne razlike između njih. Ako prirodni odabir dovodi do evolucije vrsta u prirodi, do prilagodljivosti jedinki vrste uvjetima okoliš, onda ljudska selekcija nije oblik biološke evolucije. Na primjer, možemo reći da su vrste biljaka i pasmina životinja isključene iz evolucije (u ovom slučaju govorimo samo o evoluciji pasmine ili sorte), budući da, budući da su pod stalnom zaštitom čovjeka, ne ulaze u borbu za egzistenciju ili je njezin učinak bitno smanjen. Kao rezultat toga, jedinke različitih kultiviranih biljaka i životinjskih pasmina prilagođene su ne toliko okolišnim uvjetima koliko potrebama i zahtjevima ljudi. A ako se iz nekog razloga sorte ili pasmine nađu bez ljudske zaštite, onda Oni ili brzo umiru, nesposobni izdržati natjecanje sa svojim divljim srodnicima, ili gube sortne i pasminske kvalitete (degeneriraju). Pritom se ne treba suprotstavljati