Естественный и искусственный отбор

Основные характеристики искусственного отбора: этапы, формы и суть понятия

Естественный и искусственный отбор
Образование 30 ноября 2017

В настоящее время одной из ведущих наук является селекция. Ее теоретической основой считается учение об искусственном отборе. Основные характеристики, виды и особенности этого понятия мы разберем в нашей статье.

Движущие силы эволюции

Согласно эволюционной теории, современные виды возникли в результате ряда адаптационных изменений диких животных.

Под действием каких процессов это происходило? К ним относятся наследственная изменчивость и борьба за существование, следствием которых является естественный отбор.

Суть последнего заключается в преобладающем выживании наиболее приспособленных видов. В природе он происходит и сейчас.

Характеристика искусственного отбора

Человек уже давно научился использовать отбор для получения видов с полезными свойствами. Для этого он сохраняет потомков самых производительных особей. Такой вид отбора называется искусственным. Его целью является выведение ценных в хозяйственном отношении пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Их формирование началось с приручения и выращивания диких видов. К примеру, все современные породы собак имеют единственного предка, которым является волк. Первоначально основной характеристикой искусственного отбора являлся его бессознательный характер.

Это значит, что человек осуществлял его без определенной цели. Самых крупных особей животных он оставлял для размножения, а лучшие семена – для посева на следующий год. Менее ценные экземпляры использовались в пищу.

Результаты такого процесса будут видны только через продолжительное время.

Как достигнуть появления новых признаков у самоопыляемых растений и животных, которые способны к самооплодотворению? В этом случае селекционеры применяют мутации – резкие скачкообразные изменения генотипа, которые возникают в результате действия определенных факторов. Их называют мутагенными. Это доказано опытным путем. Если проводить самоопыление растений с самыми крупными семенами, то полезные признаки не появляются даже спустя шесть поколений.

Более эффективным является сознательный отбор. Его еще называют методическим. При этом человек сознательно выводит искусственный вид с конкретными свойствами. Такой отбор ведется в ряду поколений, пока не будет достигнут желаемый результат.

Сравнительная характеристика искусственного и естественного отбора

Оба вида отбора имеют ряд сходных признаков. Их основой является наследственная изменчивость – свойство организмов передавать определенные признаки и особенности развития потомкам.

В обоих случаях ценными оказываются свойства, которые повышают жизнеспособность особей. При естественном отборе виды, которые не имеют благоприятных изменений, погибают в результате борьбы за существование.

А при искусственном они бракуются или уничтожаются.

Основной характеристикой искусственного отбора является непосредственное участие человека и высокие темпы получения результата. Необходимые изменения могут быть достигнуты за период от 10 до 20 лет. В природе эти процессы происходят сотни и даже миллионы лет.

Массовый отбор

Существует две формы искусственного отбора. Одним из них является массовый. В этом случае полезные свойства исходного материала определяются только на основе фенотипических признаков. Таким образом, человек визуально определяет, какие виды использовать для дальнейшего размножения и культивации.

Такой искусственный отбор – пример использования простых методов в селекции. Применяется он достаточно часто, однако имеет ряд недостатков.

Несмотря на внешнюю схожесть, особи могут быть разнородны генетически: гетерозиготными или гомозиготными по доминантной аллели. В этом случае эффективность отбора значительно снижается. Ожидаемый результат появится только в случае скрещивания гетерозигот.

Но в следующих поколениях проявление полезных признаков будет уменьшаться, поскольку будет увеличиваться число гомозиготных организмов.

Индивидуальный отбор

Эта форма имеет ряд преимуществ. Индивидуальный искусственный отбор, примеры которого мы рассматриваем, проводится с учетом генотипа исходного материала. Для этого применяют метод анализирующего скрещивания, а также изучения родословных.

После выбора родительских пар применяют систему скрещивания – гибридизацию. Она может осуществляться в пределах одного или разных видов. В любом случае селекционеры встречаются с рядом сложностей.

Так, после ряда родственных скрещиваний повышается гомозиготность потомства. Следствием этого является вырождение, ослабление и гибель линии. Но этот метод является идеальным для получения чистых линий.

При неродственном скрещивании повышается первоначально гетерозиготность. Это приводит к появлению у потомков первого поколения гибридной силы. Такое явление называется гетерозис. Гибриды при этом имеют большую жизнеспособность по сравнению с родителями. Но в последующих поколениях этот эффект ослабевает.

Итак, к основным характеристикам искусственного отбора относятся направленная деятельность человека, быстрые темпы получения результата, учет особенностей генотипа отборочного материала.
Источник: .ru

Источник: https://monateka.com/article/261597/

Искусственный и естественный отбор

Естественный и искусственный отбор

Проанализировав огромный материал по культурным формам животных и растений, Дарвин пришел к выводу, что их многообразие происходит от единичных родоначальных форм. Он доказал, что породы и сорта отличаются по признакам, отражающим различные интересы человека: все они — результат разнонаправленной естественной изменчивости и искусственного отбора, проводимого человеком.

Например, все породы кур произошли от дикой банкивской курицы, ныне живущей в Индии. В соответствии с интересами человека селекция кур велась в нескольких направлениях, в результате чего были созданы группы пород, имеющие разные признаки и продуктивность: яйценоские, мясные, общепользовательные, декоративные и бойцовские (54).

Дарвин различал две формы искусственного отбора.

Бессознательный отбор применялся на первых этапах одомашнивания растений и животных. На протяжении тысячелетий человек вел его стихийно, отбирая, сохраняя и накапливая из поколения в поколение интересовавшие его признаки, часто не представляя конечных результатов. Так были созданы многие сорта растений и породы животных, значительно отличавшиеся от своих диких предков.

Методический отбор человек стал вести с конца XVIII в., создавая новые породы животных и сорта растений по заранее намеченному плану. Сознательно подбирая для скрещивания исходные пары, он получал разнообразный материал для отбора и из поколения в поколение отбирал особи с наиболее удачным, нужным ему сочетанием признаков.

Так, Дарвин, вопреки господствовавшему в науке мнению о неизменяемости видов, доказал, что, ведя целенаправленный отбор, можно изменять виды. Учение об искусственном отборе стало теоретической основой селекции и привело Дарвина к мысли о наличии аналогичного процесса в природе.

Борьба за существование

Дарвин установил способность большинства видов к неограниченному размножению, позволяющему особям одного вида в относительно короткий срок заселить весь земной шар.

Однако в природе этого не наблюдается, потому что подавляющее большинство зародышей и молодых особей погибает в борьбе за существование.

Под этим термином он подразумевал сложные связи между различными организмами и условиями среды в биогеоценозах. Дарвин выделял различные формы борьбы за существование.

Внутривидовая борьба за существование отражает конкуренцию между особями одного вида.

Она носит сложный, наиболее острый характер, так как особям одного вида и в особенности одной популяции для жизни и оставления потомства требуются одинаковые условия. Поэтому между самцами популяции происходит соперничество из-за самки, между хищниками — состязание за добычу.

Чрезмерное увеличение численности популяции обостряет борьбу за пищу, поэтому некоторые рыбы питаются молодью своего вида, а синицы иногда затаптывают в подстилку птенцов.

У многих животных в процессе эволюции выработались приспособления, помогающие им избежать конкуренции с другими особями своего вида. Например, самцы бобров, медведей метят границы своего участка.

Наряду с этим в целях сохранения своего вида у многих животных в процессе эволюции выработались приспособления жить стадами (олени, обезьяны и др.), совместно заботиться о молодняке своей популяции (зайцы, пчелы, пингвины и др.).

Межвидовая борьба за существование — это состязание за выживание между особями разных видов. Она носит сложный характер и проявляется в следующем:

  • особи двух видов, живущие в одинаковых экологических условиях, конкурируют за условия существования (в посевах культурных растений сорняки отнимают у них влагу и питательные вещества);
  • особи одного вида физически уничтожают особей другого вида (хищники пожирают свою жертву);
  • один вид без ущерба и пользы для себя способствует процветанию другого вида (овцы, рогатый скот на своей шерсти распространяют плоды и семена растений);
  • два вида взаимно поддерживают друг друга (насекомые и птицы опыляют цветки, злаковые и бобовые растения способствуют произрастанию друг друга в травосмесях).

Борьба с неблагоприятными условиями среды особенно наглядно проявляется в районах с избыточной влажностью, сухостью, жарой, холодом или другими неблагоприятными факторами. В процессе эволюции у организмов выработался ряд приспособлений, позволяющих выжить и оставить потомство наиболее приспособленным к суровым условиям. Например, на обдуваемых ветром островах растения стелются по земле.

Эти биологические закономерности человек использует в своей практической деятельности.

Он устанавливает оптимальные площади питания и густоту стояния в посевах культурных растений, создает севообороты с учетом биологических особенностей и специфики возделывания различных культур, удаляет хищных рыб из водоемов при искусственном рыборазведении, вывозит ульи с пчелами на посевы насекомоопыляемых растений, использует антибиотики для борьбы с инфекционными болезнями, организует биологическую борьбу с вредителями сельскохозяйственных культур и т. д.

Естественный отбор

Сопоставив способность всех организмов к неограниченному размножению и разнонаправленной наследственной изменчивости, Дарвин пришел к выводу, что выживают и оставляют потомство особи, отличающиеся более полезными для данного вида свойствами, т. е. в определенных условиях местности происходит естественный отбор.

Естественным отбором называют процесс, происходящий в природе, в результате которого выживают и оставляют потомство в конкретных условиях среды особи с полезными для данного вида признаками и свойствами.

Материалом для естественного отбора служат индивидуальные наследственные изменения (мутации и комбинации, возникающие в популяциях). Они могут быть полезными, безразличными и вредными для вида.

Полезным для вида будет всякое изменение, повышающее возможность выживания и оставления более многочисленного потомства.

Творческая роль естественного отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида. Естественный отбор является главной движущей силой эволюции органического мира. Различают две формы естественного отбора.

Движущий отбор описал Дарвин, показав, что в изменившихся условиях среды большую возможность выжить и оставить потомство имеют особи, генотипы которых обеспечивают формирование новых, наиболее отвечающих этим условиям признаков.

Движущий отбор приводит к образованию новых популяций, а затем видов.

Например, в Плимутской бухте (Англия) вследствие постоянного засорения воды органическими остатками на смену прежней популяции краба пришла новая, способная существовать в таких условиях.

Стабилизирующий отбор фиксирует, закрепляет полезные признаки и формы в относительно постоянных условиях среды. Мутации, отклоняющиеся от установившейся оптимальной нормы, в таких условиях, как правило, оказываются менее жизнеспособны и уничтожаются отбором.

Эту форму отбора описал советский ученый Иван Иванович Шмальгаузен (1884—1943).

Реальность стабилизирующего отбора подтверждается существованием относительно стабильных в определенных условиях возделывания сортов растений и пород животных, а также длительным существованием древних форм (кистеперые рыбы, пресмыкающиеся и др.).

Его действие можно наблюдать, например, в замкнутом водоеме (пруд, озеро). В нем при относительно постоянных условиях размножаются особи, признаки которых наиболее соответствуют установившемуся биологическому равновесию. Возникающие отклонения от установившейся нормы нежелательны и отметаются отбором.

Относительная приспособленность (целесообразность)

Дарвин считал, что все приспособления организмов к окружающей среде возникли в результате естественного отбора за счет выживания и оставления потомства особями, наиболее приспособленными к данной среде. В процессе эволюции у организмов выработалось множество разнообразных относительных приспособлений к окружающей среде (цв. табл. XI).

Покровительственная окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. Многие животные, обитающие в траве (богомолы, кузнечики и др.), окрашены в зеленый цвет, а на снежных равнинах Крайнего Севера — в белый (белые медведи, белые куропатки и др.).

Маскировка — приспособления, при которых форма тела и окраска животных сливаются с окружающими предметами. Например, в тропических лесах многие змеи неразличимы среди лиан; лохматый морской конек похож на водоросль, в которой прячется; насекомых, живущих на коре деревьев, издали можно принять за лишайники (жуки, усачи, пауки, бабочки).

Предостерегающая (угрожающая) окраска выделяет из окружающей среды яркими пятнами или полосами ядовитых, жалящих животных (змеи, осы, шмели).

Мимикрия — сходство в окраске, форме тела безопасных животных с ядовитыми и опасными. Отдельные виды мух, не имеющие жала, похожи на жалящих шмелей и ос; неядовитые змеи — на ядовитых. Это результат гомологичных (одинаковых) мутаций у разных видов, которые помогают выжить незащищенным животным.

У растений также известно много различных приспособлений, позволяющих произрастать во влажных или засушливых местах, обеспечивающих опыление цветков определенными видами насекомых или птиц, способствующих распространению плодов ветром, птицами и животными, препятствующих самоопылению (более длинный пестик и короткие тычинки, разное время созревания тычинок и пестиков) и т.д.

У всех растений и животных в результате естественного отбора сформировались приспособления к жизни в определенной среде, но характер их различен. Например, дельфин плавает при помощи хвостового плавника, а пингвин — видоизмененных крыльев.

Большая плодовитость — приспособленность организмов, подвергающихся значительному уничтожению (тля, черви-паразиты, мелкие рыбы, сорные растения и др.), к сохранению вида. Однако все эти приспособления имеют относительный характер и помогают организму выжить только в тех условиях, в которых они возникли.

При изменении условий приспособление перестает быть полезным. Например, зеленые богомолы не видны на зеленой траве, но на побуревшей они хорошо заметны и уничтожаются птицами.

Игольчатый покров ежа защищает его от уничтожения многими хищниками, но не спасает от филина, который разрывает жертву на части и заглатывает куски вместе с иглами.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://kaz-ekzams.ru/biologiya/uchebnaya-literatura-po-biologii/biologiya-spravochnye-materialy/obshhaya-biologiya/683-iskusstvennyj-i-estestvennyj-otbor.html

Методы искусственного отбора: методологический и бессознательный

Естественный и искусственный отбор

Понятие «искусственный отбор» подразумевает под собой процесс, который осуществляет человек ради усовершенствования уже существующих организмов, а также формирования новых, более полезных видов.

В пределах своего вида животные и растения могут очень сильно разниться. Откуда берется это разнообразие смог объяснить Ч. Дарвин в своих научных трудах. Он долгое время изучал отчеты выставок домашних животных, проводил исследования истории пород и сортов, анализировал изменчивость видов и их происхождение.

В 1868 году он издал готовую научную работу под названием «Изменение животных и растений в одомашненном состоянии. Именно Чарльз Дарвин первым разделил понятие «изменчивость» на несколько типов отбора.

Учение Дарвина об искусственном отборе

Искусственный отбор в биологии — это важный шаг к селекции более сильных и выносливых видов.

Ч. Дарвин отметил что, несмотря на огромные отличия между видами, они обладают большим количеством одинаковых особенностей. Благодаря этой схожести различные породы и сорта могут скрещиваться и давать здоровое потомство.

Например, исследования Дарвина истории возникновения разных пород куриц, привели к пониманию того, что все существующие в настоящее время курицы произошли от одного прародителя, которой является дикая банкивская курица. Этот вид до сих пор встречается в Индии.

Таким же образом исследуемый анализ исторического материала указал ученому, что все одомашненные собаки произошли от волков, а разнообразные сорта капусты имеют начальные гены дикой европейской капусты.

  Особенно заинтересовало Дарвина изучение голубей, у которых со временем сильно изменился скелет черепа.

Во время изучения изменчивости, Дарвин отметил зависимость развития у отдельных видов именно тех признаков, которые больше всего нужны человеку.

Эта зависимость состояла в том, что селекционеры всегда отбирали для продолжения рода только лучшие экземпляры и ей было дано определение «искусственный отбор».

К примеру, во время селекции пород домашней птицы были выведены мясные породы, у которых был замечен хороший прирост веса.

Причины возникновения изменчивости:

  • Влияние внешних условий (температура, влажность, наличие еды);
  • скрещивание различных видов;
  • упражнение органов (их наличие или отсутствие);
  • коррелятивная зависимость частей организма.

Основой для теории Дарвина стало утверждение, что все виды и формы живых организмом, одомашненные человеком, подверглись серьезным изменениям. Даже малейшая перемена в жизненных условиях может спровоцировать видоизменение, причем на всех представителей царства животных и растений эти перемены действуют по-разному. Такая способность меняться существует у всех организмов.

Особенности искусственного отбора

Естественный и искусственный отбор имеют существенные различия. Искусственный отбор в отличие от естественного имеет большую ценность в сельском хозяйстве, так как с его помощью получаемые виды более соответствуют поставленным запросам. Он осуществляется расщеплением генотипа, что ведет к появлению нового фенотипа с новыми свойствами организма.

Искусственный и естественный отбор, таблица сравнения:

Искусственный отбор: методологический и бессознательный
ПризнакИскусственный отборЕстественный отбор
Отбирающий факторЧеловекПрирода
МатериалНаследственный признакНаследственный признак
Время, необходимое для отбора5-15Тысячелетия
Объект отбораОтдельные представители или их группыПопуляция вида
Место отбораУчреждения для научных исследованийЭкостистема
РезультатУлучшение качества сортов и породВиды, приспособленные к выживанию в условиях экосистемы

Формы искусственного отбора и их взаимоотношение

Дарвин выделил методическую и бессознательную формы искусственного отбора.

Бессознательный отбор – это одна из самых ранних форм селекции. Люди не стремились улучшить животный и растительный мир, но старались сохранить хорошие типы домашних животных и выращиваемых растений путем отбора лучших экземпляров с целью размножения. Виды, которые не подошли для этой цели, использовали в пищу.

Бессознательный отбор происходит без определенно поставленной задачи. Например, при наличии двух коров, хозяин зарежет на мясо ту, которая не даёт молока, или даёт его в меньшем количестве. В этом примере хозяин не целенаправленно делает отбор более продуктивной коровы, не имея желания вывести новую породу.

Точно так же поступали и с растениями, которые менее плодоносят или плохо выдерживают засуху – семена таких растений отбраковывали, избегая плохого урожая. Такая форма отбора достаточно примитивная и её положительное влияние проявляется через продолжительный период времени.

Методический отбор отличается от бессознательного конкретно поставленной задачей – вывести новую породу или сорт растения. Методический отбор – это сознательная селекция новой формы организма с определенными признаками и параметрами.

К примеру, большой вес, высокая плодоносность или устойчивость к вредителям.

Зная поставленную цель, селекционер выбирает наиболее подходящий исходный материал, в котором присущи нужные ему признаки, создаёт хорошие условия жизни и поддерживает надлежащий уход.

Из каждого выведенного поколения выбираются только те виды, в которых были присущи необходимые признаки, продолжая строгий отбор до возникновения вида, удовлетворяющего заданные параметры.

При осознанном отборе следует полное исследование начального материала отобранного с целью селекции. Для удобства было создано паспортизацию домашних животных, а также записаны стандарты пород и сортов.

Селекция, искусственный отбор

Основные методы селекции растений и животных – это гибридизация и искусственный отбор. Скрещивание различных сортов и видов – основной метод усовершенствования генетического многообразия.

Виды искусственного отбора делятся на массовый и индивидуальный. Селекция во время массового отбора нацелена на сохранение небольшой группы особей, у которых были выявлены ценные параметры.

Чистые линии нельзя получить с помощью массового отбора, так как в нем получают генетически разные формы – гетерозиготные.

Чистые линии – это результат отбора индивидуального, который проводят многократно для получения гомозиготных особей.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/bessoznatelnyj-otbor/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть