Περιεχόμενο
- Ορισμός φυσικής επιλογής
- Φυσική επιλογή, Επεξήγηση
- Τεχνητή επιλογή λεπτομερώς
- Εκλεκτική αναπαραγωγή: Ιστορία και μηχανισμός
- Ντάργουιν, Περιστέρια και Τεχνητή Επιλογή
- Παραδείγματα Τεχνητής Επιλογής: Γεωργία
- Εκτροφή ζώων: Κτηνοτροφία, σκυλιά και άλλα
- Ανεπιθύμητες συνέπειες της τεχνητής επιλογής
Η διαδικασία του ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ είναι ο μηχανισμός που οδηγεί στη βιολογική εξέλιξη, μια θεωρία που περιγράφηκε αρχικά περίφημα στα μέσα του 1800 χάρη στο ανεξάρτητο έργο του Charles Darwin και του Alfred Russel Wallace.
Η εξέλιξη αντιπροσωπεύει τη γενετική ποικιλομορφία της ζωής στη Γη, η οποία προέρχεται από έναν ενιαίο κοινό πρόγονο την αυγή της ζωής στον ίδιο τον πλανήτη περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Η εξέλιξη έχει συμβεί στη φύση χάρη σε ένα σχήμα που περιγράφεται ως από την τροποποίηση, η οποία προτείνει ότι τα κληρονομικά χαρακτηριστικά (δηλαδή τα χαρακτηριστικά που μπορούν να μεταβιβαστούν μέσω γονιδίων από μια γενεά οργανισμών στην επόμενη γενιά) που είναι ευνοϊκά και που προσδίδουν γενετική "καταλληλότητα", καθίστανται πιο διαδεδομένα σε μια ομάδα ή είδος οργανισμών στο περασμα του χρονου.
Αυτό συμβαίνει επειδή τα εν λόγω γονίδια επιλέγονται φυσικά από τις πιέσεις του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν οι δεδομένοι οργανισμοί.
Η τεχνητή επιλογή ή η εκλεκτική αναπαραγωγή κάνει χρήση των αρχών της φυσικής επιλογής για τη δημιουργία πληθυσμών ζώων ή φυτών που ευθυγραμμίζονται με τις ανάγκες των καλλιεργητών, των ερευνητών ή των εκτροφέων εκθέσεων ή των αθλητικών ζώων.
Στην πραγματικότητα, ήταν η μακρόχρονη πρακτική της τεχνητής επιλογής που βοήθησε να καθοδηγήσει τις ιδέες του Ντάργουιν για τη φυσική επιλογή, γιατί παρείχε έντονα και γρήγορα παραδείγματα για το πώς τα γονίδια έγιναν πιο διαδεδομένα στους πληθυσμούς με δεδομένες τις γνωστές εισροές.
Ορισμός φυσικής επιλογής
Η φυσική επιλογή πρέπει να γίνει κατανοητή προκειμένου να κατανοηθεί πλήρως η τεχνητή επιλογή. Η φυσική επιλογή δεν λειτουργεί σε μεμονωμένους οργανισμούς, αλλά πάνω γονίδια - με άλλα λόγια, μήκη δεσοξυριβονουκλεϊνικού οξέος (DNA) που φέρουν τον "κώδικα" για ένα συγκεκριμένο πρωτεϊνικό προϊόν.
Φυσικά, η φυσική επιλογή περιλαμβάνει τέσσερις πτυχές:
Φυσική επιλογή, Επεξήγηση
Για παράδειγμα, αφήνετε να πείτε ότι ξεκινάτε με ένα είδος ζώων που έχουν είτε κίτρινη γούνα είτε μωβ γούνα και τα ζώα αυτά έχουν μόλις μεταφερθεί σε μια μωβ ζούγκλα σε κάποιο άγνωστο μέρος του κόσμου. Τα μωβ ζώα είναι πιθανό να αναπαράγονται με υψηλότερο ρυθμό, επειδή θα μπορούσαν να κρύβονται πιο εύκολα από τους θηρευτές κρύβοντας μέσα στη μωβ βλάστηση, ενώ τα κίτρινα ζώα θα μπορούσαν ευκολότερα να «απομακρυνθούν».
Λιγότερα κίτρινα ζώα που θα επιβιώσουν θα έχουν ως αποτέλεσμα λιγότερα κίτρινα ζώα διαθέσιμα για να ζευγαρώσουν και να αναπαραχθούν. Εάν το χρώμα της γούνας ήταν τυχαίο, τότε κανένα σύνολο γονέων δεν θα ήταν πιο πιθανό από οποιοδήποτε άλλο να παράγει πορφυρό και επομένως βοηθός (σε αυτό το περιβάλλον) απογόνους. Αλλά εδώ, μωβ ζώα είναι πράγματι πιο πιθανό να παράγουν μωβ απογόνους, και ομοίως για τα κίτρινα ζώα.
Στην έκφραση της φυσικής (και κατ 'επέκταση τεχνητής) επιλογής, η "παραλλαγή" είναι ισοδύναμη με την "γενετική ποικιλία". Στο παράδειγμα των ζώων μας, τα γονίδια μοβ-γούνας καθίστανται πιο διαδεδομένα σε αυτή τη μωβ-ζεστή ζούγκλα.
Τεχνητή επιλογή λεπτομερώς
Έχετε μάλλον ακούσει για τη χρήση φαρμάκων που βελτιώνουν την απόδοση στον αθλητισμό ή "ντόπινγκ", μια πρακτική που στις περισσότερες περιπτώσεις απαγορεύεται λόγω ενός συνδυασμού δεοντολογικών ανησυχιών και προβλημάτων ασφάλειας. Αυτά τα φάρμακα επιτρέπουν στο σώμα να φτάσει σε μεγαλύτερες επιδόσεις δύναμης και αντοχής χάρη στις διευρύνσεις των μυών ή σε άλλες φυσικές βελτιώσεις που δεν θα συμβούν χωρίς τα πρόσθετα φάρμακα.
Αυτά τα φάρμακα, ωστόσο, λειτουργούν μόνο λόγω των διαδικασιών που βρίσκονται στο παιχνίδι: άσκηση, κατάρτιση και προσπάθεια στην πράξη στον ανταγωνισμό. Με άλλα λόγια, τα απαγορευμένα φάρμακα δεν δημιουργούν πρωτόγνωρα φυσικά χαρακτηριστικά, όπως η ανάπτυξη πρόσθετων ποδιών ή όπλων. αυτοί "απλώς" ακονίζουν και αυξάνουν τις ικανότητες που ήδη υπάρχουν.
Τεχνητή επιλογή μπορεί να δει κανείς στο πολύ ίδιο con. Πρόκειται για μια μορφή γενετικής τροποποίησης που παίζει στις σταθερές αρχές της φυσικής επιλογής που αναφέρθηκαν προηγουμένως και ενισχύει σκόπιμα μία ή περισσότερες από τις μεταβλητές που βρίσκονται ήδη στο παιχνίδι για να επιτευχθεί ένα επιθυμητό αποτέλεσμα.
Η τεχνητή επιλογή είναι η εκ προθέσεως επιλογή των γονέων, δηλαδή οι οργανισμοί που θα αναπαράγουν, γι 'αυτό και είναι γνωστός ως "επιλεκτική αναπαραγωγή". Αυτό γίνεται για να δημιουργηθούν μεμονωμένοι οργανισμοί (φυτά ή ζώα) με ευεργετικά ή επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Εκλεκτική αναπαραγωγή: Ιστορία και μηχανισμός
Η τεχνητή επιλογή, η οποία είναι στην πραγματικότητα ένας τύπος γενετικής μηχανικής, έχει ασκηθεί σε όλο τον κόσμο εδώ και χιλιάδες χρόνια. Ακόμα κι αν οι άνθρωποι δεν ήξεραν ακριβώς πως τα εκτρεφόμενα ζώα με επιθυμητά χαρακτηριστικά ήταν σε θέση να περάσουν αυτά τα χαρακτηριστικά στους απογόνους, γνώριζαν ότι αυτό συνέβη και μετατόπισε ανάλογα τη γεωργία τους.
Εάν ορισμένες αγελάδες σε ένα αγρόκτημα ήταν μεγαλύτερες και προσέφεραν περισσότερο κρέας, οι αγελάδες αναπαραγωγής στην άμεση "οικογένεια" αυτών των ισχυρών δειγμάτων ήταν πιθανό να παράγουν παρομοίως μεγάλους απογόνους και μεγαλύτερη απόδοση βοείου κρέατος. Οι ίδιες αρχές μπορούν να εφαρμοστούν στις καλλιέργειες, συχνά πιο έντονα λόγω των λιγότερων δεοντολογικών ανησυχιών στον τομέα των εγκαταστάσεων αναπαραγωγής έναντι των ζώων αναπαραγωγής.
Από άποψη βιολογίας, η τεχνητή επιλογή οδηγεί σε αύξηση της γενετικής ολίσθησης ή σε μια αλλαγή στη συχνότητα των γονιδίων ενός είδους με την πάροδο του χρόνου. Επιλέγοντας τα επιθυμητά γονίδια και τα χαρακτηριστικά που προσδίδουν στους ανθρώπους να καθαρίζουν τους πληθυσμούς των φυτών και των ζώων στους οποίους έχουν αυξηθεί τόσο τα "καλά" γονίδια όσο και τα "κακά" αυτά έχουν αποδυναμωθεί ή εξαλειφθεί.
Ντάργουιν, Περιστέρια και Τεχνητή Επιλογή
Μέχρι τη δεκαετία του 1850, λίγο πριν από τη δημοσίευση του πρωτοποριακού έργου του Σχετικά με την προέλευση των ειδών, Ο Τσαρλς Ντάργουιν είχε ήδη προωθήσει μια τότε αμφιλεγόμενη ιδέα για να εξηγήσει τη διαφοροποίηση των «φυλών» μέσα στο είδος: ότι οι άνθρωποι είχαν χειραγωγήσει τη σύνθεση των ειδών ζευγαρώνοντάς τους με προγραμματισμένους τρόπους, μια διαδικασία που βασιζόταν σε κάπως άγνωστο γενετικό μηχανισμό φέρτε αυτό το θέμα.
(Την εποχή εκείνη, οι άνθρωποι δεν ήξεραν τίποτα για το DNA, και στην πραγματικότητα τα πειράματα του Γκρέγκορ Μέντελ, η οποία έδειξε πως τα γνωρίσματα μεταβιβάστηκαν και θα μπορούσαν να είναι κυρίαρχα ή υποχωρητικά, μόλις αρχίζουν στα μέσα της δεκαετίας του 1850.)
Ο Darwins πολλές παρατηρήσεις ενός ιδιαίτερου είδους περιστεριού δημοφιλούς στη γέννησή του στην Αγγλία την εποχή εκείνη περιελάμβανε το γεγονός ότι τα περιστέρια που είχαν εκτραφεί με έναν τρόπο που παρήγαγε αξιοσημείωτα διαφορετικά μεγέθη, χρώματα και ούτω καθεξής θα μπορούσαν παρ 'όλα αυτά να εκτρέφονται μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, όλα ήταν ακόμα περιστέρια, αλλά διάφοροι παράγοντες στο περιβάλλον είχαν συστηματικά μετατοπίσει τη γενετική εικόνα προς ορισμένες κατευθύνσεις.
Το πρότεινε ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ ενεργούσαν με τον ίδιο τρόπο και στα ίδια μόρια, ανεξάρτητα από το αν ήταν, αλλά σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους και χωρίς συνειδητή χειραγώγηση από ανθρώπους ή οποιονδήποτε άλλο.
Παραδείγματα Τεχνητής Επιλογής: Γεωργία
Ολόκληρος ο σκοπός της γεωργίας είναι να παράγει τρόφιμα. Όσο περισσότερο τρόφιμα μπορεί να παράγει ένας γεωργός ανά μονάδα προσπάθειας, τόσο ευκολότερη είναι η δουλειά του.
Στην γεωργία επιβίωσης, η ιδέα είναι να παράγει αρκετό φαγητό για έναν συγκεκριμένο αγρότη και την άμεση οικογένεια ή κοινότητα του για να επιβιώσει. Στον σύγχρονο κόσμο, ωστόσο, η γεωργία είναι μια επιχείρηση όπως κάθε άλλη και οι άνθρωποι επιδιώκουν να επωφεληθούν από τη γεωργία τους παράγοντας το βόειο κρέας, τις καλλιέργειες, τα γαλακτοκομικά προϊόντα και άλλα αγαθά που θέλουν οι καταναλωτές.
Επομένως, η συμπεριφορά και οι μέθοδοι των αγροτών είναι προβλέψιμες. Οι γεωργοί και οι καλλιεργητές επιλέγουν φυτά που, χάρη στις γενετικές αλλαγές, παράγουν περισσότερους καρπούς από άλλους για να πάρουν περισσότερα φρούτα, επιλέγουν τα φυτά που παράγουν μεγαλύτερα λαχανικά για να πάρουν περισσότερη μάζα προϊόντος ανά σπόρο που επενδύονται, επιλέγουν φυτά που αναπαράγονται και μπορούν να επιβιώσουν οι ακραίες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ξηρασίας και άλλως προσπαθούν να επιτύχουν τη μέγιστη αποτελεσματικότητα στο κώλο της σειράς προκλήσεων που αντιμετωπίζουν.
Παραδείγματα του επιλεκτική αναπαραγωγή στα φυτά σήμερα είναι σχεδόν απεριόριστες. Η δημιουργία ξεχωριστών ειδών φυτών λάχανου για να πάρει περισσότερους τύπους λαχανικών έχει δώσει λάχανο ανθρωπότητα, λάχανα Βρυξελλών, κουνουπίδι, μπρόκολο, λάχανο και άλλα δημοφιλή χόρτα. Παρόμοια εργασία έχει γίνει για να διατίθενται διάφορα είδη κολοκύθας (π.χ. κολοκύθες και άλλοι τύποι σκουός).
Εκτροφή ζώων: Κτηνοτροφία, σκυλιά και άλλα
Όπως και η τεχνητή επιλογή ορισμένων φυτικών ποικιλιών, η αναπαραγωγή του κατοικίδια ζώα για τα επιθυμητά χαρακτηριστικά από τα άγρια είδη συνεχίζεται εδώ και χιλιάδες χρόνια και διεξήχθη εδώ και αιώνες παρά τους ανθρώπους που δεν γνωρίζουν τη γενετική βάση για τον λόγο ότι λειτουργεί. Αυτό έχει γίνει στον τομέα των ζώων ή των ζώων εκτροφής, όπου ο στόχος είναι συνήθως να δημιουργηθεί περισσότερο κρέας ή γάλα ανά οργανισμό.
Ακριβώς όπως θα θέλατε κάθε ανθρώπινος εργαζόμενος σε μια ομάδα αυτόματης συναρμολόγησης να μπορεί, για παράδειγμα, να συναρμολογεί περισσότερα αυτοκίνητα, να έχει περισσότερα προϊόντα ανά αγρόκτημα, να αυξάνει τα κέρδη του αγροκτήματος ή σε μη κερδοσκοπικές εγκαταστάσεις, να εξασφαλίζει ότι οι άνθρωποι θα έχουν αρκετό φαγητό.
Τα σκυλιά παρέχουν μεταξύ των πιο εκπληκτικά παραδείγματα των αποτελεσμάτων της τεχνητής επιλογής. Διάφορες φυλές σκύλων έχουν δημιουργηθεί από ανθρώπους τα τελευταία 10.000 ή περισσότερα χρόνια ξεκινώντας από ο κοινός πρόγονος όλων των σκύλων, ο γκρίζος λύκος.
Σήμερα υπάρχουν φυλές σκύλων με φαινομενικά ελάχιστα ή τίποτα κοινό, όπως τα Dachshunds και οι Μεγάλοι Δανοί, που υπάρχουν σε αφθονία, αποδεικνύοντας την ποικιλία των χαρακτηριστικών που κωδικοποιούνται στο γονιδίωμα του σκύλου. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ορισμός των "επιθυμητών χαρακτηριστικών" στην εγχώρια σκύλο ποικίλλει σημαντικά μεταξύ των ιδιοκτητών θεών. Οι Doberman Pinschers είναι έξυπνοι, μυϊκοί και κομψοί και κάνουν εξαιρετικά σκυλιά φρουράς. Τζέρι Ράσελ τεριέ είναι ευκίνητο και μπορεί να πιάσει πολλά ζώα που στοιχειώνουν αγροκτήματα.
Η ίδια αρχή καλύπτει άλλα είδη και βιομηχανίες. Οι επιτυχημένες ιπποδρομίες εκτρέφονται μαζί για να δημιουργήσουν υψηλότερη πιθανότητα δημιουργίας ταχύτερων και ισχυρότερων αλόγων σε επόμενες γενιές, καθώς η κατοχή ενός νίκου αλόγου σε μεγάλες εκδηλώσεις μπορεί να είναι επικερδής για τον ιδιοκτήτη ή τους ιδιοκτήτες.
Επίσης, στη γενετική τροποποίηση των τροφίμων, ένα εκτεταμένο θέμα από μόνο του, οι άνθρωποι τροποποιούν τις πηγές τροφίμων για να ενισχύσουν ορισμένα χαρακτηριστικά και στη συνέχεια να τα αναπαράγουν για να σχηματίσουν "ανώτερα" στελέχη αυτών των φυτών και ζώων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν σόγια, καλαμπόκι, κοτόπουλα που μεγαλώνουν περισσότερο κρέας στο στήθος και πολλά άλλα.
Ανεπιθύμητες συνέπειες της τεχνητής επιλογής
Η αλλαγή της φυσικής πορείας των πραγμάτων με τις μεθόδους που περιγράφονται εδώ έχει αναμφισβήτητα βελτιώσει τις ζωές των ανθρώπων με διάφορους τρόπους, όπως με την αύξηση της απόδοσης, επιτρέποντας την παραγωγή καλύτερου και περισσότερου κρέατος και ακόμη δημιουργώντας νέες φυλές σκυλιών με γενετική και συμπεριφορά επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Όταν, όμως, οι άνθρωποι μας κάνουν τεχνητή επιλογή, αυτό μειώνει τη γενική γενετική διακύμανση μέσα στον πληθυσμό, δημιουργώντας, στην πραγματικότητα, έναν «στρατό» πιο παρόμοιων ζώων. Αυτό οδηγεί σε a υψηλότερο κίνδυνο μεταλλάξεων, μεγαλύτερη ευπάθεια σε ορισμένες ασθένειες και αυξημένη συχνότητα εμφάνισης σωματικών προβλημάτων που διαφορετικά θα ήταν ελάχιστη ή απουσία. Για παράδειγμα, τα κοτόπουλα που εκτρέφονται για να μεγαλώνουν μεγαλύτερα στήθη (μέσω των θωρακικών μυών τους) συχνά ξοδεύουν τη ζωή τους σε ουσιαστικά περισσότερη ταλαιπωρία επειδή τα πλαίσια και οι καρδιές τους δεν έχουν προσαρμοσθεί με την πάροδο του χρόνου για να φέρουν την προστιθέμενη μάζα.
Σε άλλα σενάρια, απρόβλεπτες μεταλλάξεις και χαρακτηριστικά μπορεί να προκύψει μαζί με τα επιλεγμένα χαρακτηριστικά. Στις μέλισσες, για παράδειγμα, οι φυλές "δολοφόνων" εκτράφηκαν για να παράγουν περισσότερο μέλι, αλλά κατά τη διαδικασία έγιναν επίσης πιο επιθετικές και έτσι έγιναν επικίνδυνες. Η τεχνητή επιλογή μπορεί να οδηγήσει σε στειρότητα στους οργανισμούς και σε ορισμένα καθαρά φυλής σκυλιά, τα υπολειπόμενα χαρακτηριστικά που διαφορετικά θα μειώνονταν φυσικά επιτρέπεται να επιμείνουν, όπως η δυσπλασία του ισχίου στους λαβράδορς ριτρίβερ.
Σχετικό περιεχόμενο: Τι είδους άγριες γάτες ζουν στη Νέα Υόρκη;