Действие искусственного отбора приводит к формированию признаков полезных для
Видовое многообразия всего живого на Земле обеспечивается действием естественного и искусственного отбора. Естественный отбор протекает в природе и может менять направление в зависимости от изменяющихся условий среды. Искусственный отбор направляется человеком.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории
Опыт работы учителем биологии – 23 лет.
Определение
Естественный отбор – главная движущая сила эволюции, приводящий к формированию приспособленности организмов к среде и появлению новых видов. Под естественным отбором понимают процесс избирательного выживания и размножения наиболее приспособленных организмов. Термин ввёл натуралист Чарльз Дарвин.
Причинами естественного отбора являются борьба за существование и наследственная изменчивость, поставляющая материал для отбора. Дарвин выделял три формы борьбы за существование:
- борьба с неблагоприятными условиями;
- межвидовая борьба;
- внутривидовая борьба.
Рис. 1. Различные виды воробьёв, возникшие в результате действия естественного отбора.
Искусственный отбор – выборка и закрепление в геноме особей определённых признаков, полезных для человека. Искусственный отбор лежит в основе селекции. Отбирая «рабочих» особей, человек скрещивает их для усиления полезных признаков. Изначально, без знаний генетики и селекции, выведение новых пород, сортов, штаммов человеком носило спонтанный характер. Постепенно человек с помощью селекции и генной инженерии научился чётко достигать поставленных целей.
Примером искусственного отбора является вся сельскохозяйственная деятельность, примером естественного отбора – возникновение новых видов в природе, например, устойчивых к пестицидам насекомых, поедающих нейлон бактерий. Человек благодаря селекции вывел линии молочных и мясных коров, собак, кукурузу, винные бактерии, высокопроизводительный хлопчатник.
Рис. 2. Сравнение дикой и окультуренной кукурузы.
Сравнение
Несмотря на особенности протекания процессов, между двумя видами отбора существуют определённые сходства:
- исходным материалом являются индивидуальные особенности организма, возникшие в результате наследственной изменчивости;
- благоприятные, необходимые (человеку или самому организму) признаки закрепляются, передаются по наследству;
- особи с неблагоприятными признаками уничтожаются, отбраковываются либо человеком, либо в процессе эволюции.
Описание различий представлено в таблице сравнения искусственного и естественного отбора.
Признаки отбора | Сравнительная характеристика | |
Естественный отбор | Искусственный отбор | |
Объект | Популяция | Отдельная особь или группа |
Место | Естественные экосистемы | Фермы, селекционные станции, питомники |
Продолжительность | Непрерывно, на протяжении нескольких тысячелетий | Несколько лет, в среднем – 10 лет для получения новой породы или нового сорта |
Фактор | Условия и влияние среды | Действия человека |
Критерий | Приспособленность к условиям среды | Соответствие потребностям человека |
Формы | – Движущий отбор – направлен в сторону лучшей приспособленности популяции к изменившимся условиям среды; – стабилизирующий отбор – сохранение полезных признаков в относительно постоянных условиях; – дизруптивный отбор – закрепление в популяции противоположных вариантов одного признака | – Бессознательный отбор – закрепление в популяции лучших признаков случайно, без определённой цели; – методический отбор – целенаправленные действия человека по сохранению в популяции определённого признака |
Результат | Появление новых видов | Получение новых пород, сортов, штаммов |
Рис. 3. Формы естественного отбора.
Значение
Несмотря на разность подходов, не следует противопоставлять виды отбора. Искусственный отбор неразрывно связан с естественным, так как изначально человек использовал для отбора диких особей, сформировавшихся в естественных условиях. В то же время природа может самостоятельно воздействовать на уже выведенные человеком породы и сорта.
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой
Действие искусственного и естественного отбора влияет на биологическое разнообразия, увеличивая его. Кроме того, человек может выращивать в искусственных условиях более производительных особей, мало зависящих от факторов внешней среды.
В большинстве случае выведенные человеком особи не способны к самостоятельной жизни в дикой природе.
Что мы узнали?
Из урока узнали о сходствах и различиях искусственного и естественного отбора. За искусственный отбор отвечает человек, культивируя организмы с полезными для себя признаками. Благодаря искусственному отбору человек создал культурные формы растений, животных, микроорганизмов, благодаря которым получает пищу, лекарства, ткань и другое. Естественный отбор происходит без участия человека в процессе эволюции на протяжении тысяч лет. В основе обоих видов отбора лежит наследственная изменчивость.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 396.
искусственный отбор или селекция это форма отбора, при которой люди сознательно выбирают признаки живых существ, которые хотят быть переданы их потомству, вместо того, чтобы позволить видам развиваться и изменяться постепенно без вмешательства человека, как при естественном отборе.
Люди использовали селекционную селекцию задолго до того, как Дарвин написал постулаты естественного отбора и открытия основ генетического наследования..
Во время искусственного отбора в каждом поколении выборочно разводят виды, позволяя воспроизводить только те организмы, которые обладают желаемыми характеристиками..
Фермеры выбрали овощи с характеристиками, которые они считают полезными, например, большие размеры, и заставили их размножаться. С течением поколений эти характеристики развиваются все больше и больше.
Хотя производители ничего не знали о генах, они знали, что выбранные ими полезные свойства могут быть унаследованы в следующих поколениях. Например, выбрав определенные признаки в своих культурах, они, вероятно, заметили, что потомство становилось все более продуктивным с каждым поколением.
Ученые изучили эти черты и потратили много времени на выяснение того, насколько наследственными они могут быть. Чем больше эти черты выражены у потомства, тем более они наследственны..
Охота также является формой искусственного отбора, когда желательные для человека характеристики уменьшаются или исключаются из генетического резерва популяции, что позволяет передавать менее желательные характеристики (и гены) следующему поколению, поскольку они будут увеличивать свои вероятности спаривания по сравнению с образцами, на которых охотились.
индекс
- 1 Как искусственный отбор способствовал развитию человека?
- 2 вида искусственного отбора
- 2.1 Положительный искусственный отбор
- 2.2 Отрицательный искусственный отбор
- 3 Различия между естественным и искусственным отбором
- 4 Примеры искусственного отбора
- 4.1 Кукуруза
- 4.2 Горчица
- 4.3 Собаки
- 5 Преимущества и недостатки искусственного отбора
- 5.1 Преимущества
- 5.2 Недостатки
- 6 Ссылки
Как искусственный отбор способствовал эволюции человека?
Способность человека понимать явления природы позволила ему использовать продукты этого для своей выгоды. Уровень интеллекта, достигнутый человеческим видом, был очень важен для генерации и развития стратегий, которые улучшали качество их жизни и увеличивали шансы на выживание..
Одним из великих достижений человечества стало селекционное разведение животных и растений, которое имело фундаментальное значение для развития и расширения человеческих популяций..
Активно отбирая лучшие характеристики животных и растений, людям удалось лучше питаться, лучше противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды, колонизировать больше сред и расширяться почти всеми.
Важно не забывать, что эволюция работает через воспроизведение. Независимо от того, насколько сильно человек манипулирует окружающей средой, если эти изменения не влияют на частоту аллелей в популяции с течением времени, то есть, что эти изменения не наследуются, то это не тот фактор, который влияет на эволюция.
Типы искусственного отбора
Любое действие, которое человек совершает в отношении другого живого существа, отличное от того, что произошло бы естественным образом, считается искусственным отбором, и это может быть несколькими способами:
Положительный искусственный отбор
Это происходит, когда выбираются характеристики, которые человек хочет сохранить или улучшить у вида. Часто этот выбор делается для увеличения производства. Например: более крупные растения, более мясистые фрукты, млекопитающие, которые производят больше молока и т. Д..
Отрицательный искусственный отбор
В некоторых случаях некоторые характеристики могут не считаться хорошими или нежелательными. Например: горький вкус во фруктах, агрессивное поведение в собаках. На самом деле одомашнивание считается формой искусственного отбора.
Различия между естественным и искусственным отбором
В отличие от выбора искусственный, в котором люди предпочитают определенные черты у некоторых видов, в выборе натуральный это среда, которая действует.
При естественном отборе среда благоприятствует наиболее приспособленным организмам и обладает определенными адаптивными чертами, которые увеличивают способность к выживанию или размножению..
Однако в некоторых случаях искусственный отбор может быть непроизвольным. Например, считается, что одомашнивание сельскохозяйственных культур первыми людьми было в значительной степени непреднамеренным.
Примеры искусственного отбора
кукуруза
Многие растения и животные были искусственно отобраны в течение тысячелетий для пользы человека. Например, современная сладкая кукуруза, которая в настоящее время употребляется в пищу, сильно отличается от своего предшественника, растения под названием теосинт.
Оба растения являются зерновыми, но теосинт выглядит гораздо больше как трава, чем современная кукуруза, которая имеет большие, сочные зерна..
горчичный
Дикая горчица также широко отбиралась и разводилась для сохранения определенных черт. Брокколи, цветная капуста, капуста и капуста связаны с дикой горчицей.
Например, брокколи получается путем цветочного подавления дикой горчицы и капусты от удлинения ее листа. Это означает, что растения дикой горчицы с более крупными листьями были отобраны и в конечном итоге превратились в растение, которое теперь имеет очень большие и вкусные листья..
собаки
Животные также были отобраны во многих домашних районах. Более 30000 лет назад люди начали приручать волков. В настоящее время эти одомашненные животные – это то, что известно как собаки.
Одомашнивание – это акт отделения небольшой группы организмов (в данном случае, волков) от основной популяции и выбора нужных персонажей путем разведения..
В течение тысячелетий одомашнивание волков приводило к потере некоторых наиболее агрессивных черт, таких как инстинктивное и защитное поведение в присутствии людей (вой, показ зубов, нападение или бегство), а также размер и форма ваших зубов.
В настоящее время люди выбирают различные признаки у собак на основе личных предпочтений и общения. Значит, дог не похож на чихуахуа.
Это связано с тем, что у обеих пород собак особые черты, которые привели к их различиям, были отобраны людьми, а животные, у которых были эти черты, были выведены таким образом, чтобы эти черты продолжали снижаться в родословных семей..
Коровы, свиньи и куры, которых едят сегодня, также имеют признаки, которые были искусственно отобраны. Желательны более крупные животные, которые быстро растут и производят больше мяса, потому что они более прибыльны для производителей..
Преимущества и недостатки искусственного отбора
выгода
Мы понимали химические и биологические механизмы, влияющие на функционирование наших клеток, нашего мозга, наше собственное поведение и даже естественную судьбу других видов, играя с их репродуктивной адекватностью в наших собственных интересах..
Уровень интеллекта, которого человек достиг как вида, позволил ему изменить вид его естественной среды обитания для его пользы..
Производство продуктов питания
Например, производство продуктов питания в изобилии или открытие лекарств от многих болезней, что позволило снизить смертность и значительно повысить качество их жизни с каждым открытием.
Улучшает выживание и благополучие
В прошлом продолжительность жизни людей была намного ниже, так как они более склонны к болезням. Это ограничение на выживание и адаптацию человека было преодолено благодаря его интеллекту, его способности мыслить и открывать новые способы повышения его самочувствия и уменьшения дискомфорта.
На самом деле, ни форма мозга, ни нейротрансмиттеры, ни интеллект не развивались в результате собственной воли человека. Вышесказанное служит иллюстрацией того, что эволюция не имеет определенной цели, она просто происходит.
Например, птицы эволюционировали у птиц в результате эволюции, а не потому, что птицы хотели бы иметь возможность перемещаться в другие места, летая.
недостатки
Характеристики, которые представляют некоторую пользу для выживания и размножения вида, выбираются естественным путем. Таким образом, перья ярких цветов некоторых птиц увеличивают вероятность спаривания, а удлиненная шея, как у жирафов, облегчает потребление более высоких листьев, а более крупные вымени содержат больше молока для молодняка..
Однако, когда черты, которые раньше были полезными, преувеличиваются, баланс, который существовал естественным образом, теряется. Таким образом, чрезмерно эффектные птицы с большей вероятностью будут замечены и захвачены их хищниками, слишком длинная шея становится ограничивающим фактором для жирафа, который должен пить воду, и у коровы может развиться мастит.
Это влияет на оригинальные функции
Принимая во внимание негативные эффекты, которые могут возникнуть при преувеличении определенных характеристик, будут выявлены определенные недостатки, выявленные в результате искусственного отбора, поскольку они каким-то образом повлияют на исходные признаки, выбранные природой в эволюционное время..
Одна из величайших задач, стоящих перед человечеством, заключается в использовании его интеллекта и способности рассуждать для принятия решений с максимально возможной этикой, поскольку в течение тысячелетий осуществлялся большой контроль над другими видами, живущими на этой планете, и с тех пор Определенные точки зрения, эти модификации можно считать излишним со стороны людей.
Уменьшить генетическую изменчивость
Селективное размножение имеет тенденцию устранять генетическую изменчивость населения. Это означает, что имеется меньше признаков, которые конкурируют с желаемой характеристикой, но это также может концентрировать мутации, которые могут быть проблематичными для человека, такие как дисплазия тазобедренного сустава у собак..
Создание опасных организмов
Искусственный отбор может создавать организмы, опасные для населения. Например, пчелы-убийцы, также известные как африканские медоносные пчелы, разводились для производства большего количества меда, но они убили пару человек из-за неожиданной особенности большей агрессивности, которую имеют эти насекомые..
По этим причинам важны не только научные знания, но и ответственность за проведение искусственного отбора с учетом последствий таких действий..
В конце концов, эволюция – это естественный процесс, который оказывает свою функцию на все виды, включая человека, и если он не сможет сохранить окружающую среду, он логически погибнет..
ссылки
- Бондок, Б. (2008). Разведение животных: принципы и практика в контексте Филиппин. P. Press.
- Bos, I. & Caligari, P. (2007). Методы селекции в селекции растений (2-е изд.). прыгун.
- Брэндон Р. (1996). Концепции и методы в эволюционной биологии Кембриджские исследования по философии и биологии. Издательство Кембриджского университета.
- Харт Д. и Джонс Е. (2006). Основная Генетика: Перспектива Генома (6-е изд.). Джонс и Бартлетт Лирнинг.
- Халлгримссон, Б. и Холл, Б. (2005). Вариация: центральная концепция в биологии. Elsevier Academic Press.
- Кент, М. (2000). Продвинутая Биология. Издательство Оксфордского университета.
- Lakin, S. & Patefield, J. (1998). Основные науки для GCSE (Илл. Эд). Нельсон Торнс.
- Цена, E. (2002). Приручение и поведение животных (1-е изд.) CABI.
- Саймон Э. (2014). Биология: ядро (1-е изд.). Pearson.
Искусственный отбор как фактор эволюции
Ч. Дарвин, чтобы придать большую убедительность своему учению о происхождении видов, вначале разработал теоретические основы искусственного отбора. Для этого он изучил большой фактический материал по одомашниванию животных, происхождению культурных растений и практической селекции, накопленный с древних времен.
Глубоко изучив проблему окультуривания диких животных и растений, Дарвин пришел к выводу, что в процессе одомашнивания дикие виды были не просто приручены человеком, но и претерпели существенные изменения за этот период времени. При этом Дарвин отметил две особенности, характерные для всех домашних животных и культурных растений: 1) каждая группа домашних организмов не однородна, а включает в себя множество различающихся форм; 2) внутри каждой группы все имеющиеся породы (или сорта) резко различаются между собой, а также отличны от дикого предка.
Разнообразные породы домашних животных и сорта культурных растений были созданы в соответствии с желаниями людей.
Многочисленные примеры, подтверждающие этот факт, указывали на творческую роль деятельности человека, его способность вызывать разнообразные изменения признаков у растений и животных.
Исследуя причины и способы изменения признаков у организмов в домашних условиях, Ч. Дарвин пришел к выводу, что человек, подвергая живые существа особым воздействиям, влияя на их наследственность, вызывает изменчивость в признаках организмов.
В настоящее время установлено, что любая из форм изменчивости еще не может привести к образованию новой породы или сорта. Даже наследственная изменчивость является лишь предпосылкой эволюции культурных форм. Действенным направляющим фактором в эволюционном процессе выступает целенаправленная деятельность человека, которую Дарвин назвал искусственным отбором.
Ч. Дарвин показал, что искусственный отбор является основным фактором, обеспечивающим возникновение пород домашних животных и сортов культурных растений.
Принципы искусственного отбора
Характеризуя искусственный отбор, Дарвин выделил несколько принципов, показывающих истинно творческую роль человека в эволюции культурных форм. Во-первых, все культурные формы приспособлены человеком для его нужд и желаний. Дарвин так пишет об этом: «Одна из самых замечательных особенностей наших пород заключается в том, что мы видим у них приспособления полезные, правда, не для самого животного или растения, а для потребностей или прихоти человека».
Второй принцип искусственного отбора утверждает, что постепенное усиление (накопление) полезных признаков идет через отбор их носителей — особей в последовательном ряду поколений. «Ключ к объяснению, — пишет Дарвин, — заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора; природа доставляет последовательные изменения, а человек слагает их в известных, полезных ему направлениях».
Третий принцип искусственного отбора характеризует необходимость сохранять в изоляции особей с хорошо выраженными полезными для человека признаками от их «некачественных» сородичей из другого сорта (породы).
Все изученные примеры искусственного отбора подтверждают, что он является творческим процессом, создающим новые формы растений и животных, характеризующиеся наличием признаков, полезных для человека. Человек, реализуя селекционный процесс, направляет развитие новых форм по пути дивергенции. При этом селекционер ведет селекционную работу целенаправленно, то есть заранее ставя цель вывести новую породу с определенными признаками (методический искусственный отбор).
Однако наряду с селекционным способом создания новых форм использовались и примитивные способы отбора, предусматривающие уничтожение наименее ценных для человека растений и животных (бессознательный искусственный отбор).
Эффективность искусственного отбора
С момента начала приручения животных и окультуривания растений человеком была совершена колоссальная работа, которая поражает своими масштабами как по количеству созданных сортов культурных растений и пород домашних животных, штаммов микроорганизмов, так и по разнообразию качества выведенных форм.
Разнообразие пород собак, выведенных человеком Порода, сорт, штамм — это искусственно полученные популяции животных, растений, бактерий и грибов с нужными для человека признаками. Порода — это особые формы домашних животных, сорт — особые формы культурных растений. Штамм (от нем. stamm — ствол, основа, род) — чистая культура микроорганизма, выделенного из определенного вида (популяции) или полученного в результате мутаций.
Селекционеры создали большое количество разнообразных сортов почти всех культурных растений. Несколько тысяч сортов имеет роза. В их создании были использованы разные виды дикорастущей розы. То же наблюдается у пшеницы, кукурузы. В Китае для изготовления поделок и для употребления в пищу выращивается 63 сорта бамбука. Тысячи сортов насчитывают помидор, горох, огурец, яблоня, слива, виноград и многие другие культурные растения. Особенно много создано селекционерами сортов декоративных растений, таких как гладиолус, тюльпан, хризантема, георгина и сирень.
Разные сорта георгины
Подобная картина наблюдается и в домашнем животноводстве.
Человеком выведены различные породы лошадей, собак, овец, кур, уток, гусей, перепелок, домашней пчелы, тутового шелкопряда и многих других животных. Все эти породы не встречаются в дикой природе, а созданы человеком и отвечают его потребностям.
По количеству сортов и пород культивируемые формы составляют большую долю в органическом мире. Притом они имеют широкую географию. С давних пор при переселении людей происходило распространение культурных растений и домашних животных на новые земли. Большое число культурных растений и домашних животных попало в Европу после открытия Америки. И в наше время продолжается активное расселение культурных растений в новые места обитания, среди них — лекарственные, декоративные, технические, пищевые, плодово-ягодные и др.
Создание культурных растений и выращивание их на обрабатываемых территориях на протяжении длительного времени привели к формированию особых форм растений (сорняки) и животных (вредители). Их количество также огромно. Многие сорные виды растений, существуя совместно с культивируемым видом, в процессе эволюции приобрели признаки, делающие их очень похожими на культурные растения по внешнему облику, срокам развития, ритму жизни. С расселением культурных растений из одних районов в другие идет и расселение сопровождающих их сорняков. Например, около 50 лет назад на территории европейской части России впервые появилось американское сорное растение галинсога из семейства сложноцветных (астровых). Сейчас это повсеместный сорняк огородов и садов. Несколько раньше из Канады к нам попало полевое сорное растение мелколепестник канадский, теперь очень широко распространенный. То же происходит и с животными, особенно с насекомыми-вредителями. Подобных примеров множество.
Среди животных-вредителей много представителей из различных отрядов насекомых и отряда клещей. Например, большой и малый хрущаки (жуки) и амбарные клещи портят хранящиеся в зернохранилищах зерна культурных злаков; рыжий таракан, платяная моль, постельный клоп — насекомые-вредители, обитающие в домах людей. Примечательно, что многие насекомые-вредители не способны существовать в естественных сообществах, поскольку приспособлены жить и питаться в условиях, созданных человеком. Такие признаки эти животные выработали в процессе эволюции.
Искусственный отбор играет важную роль в живой природе и жизни человека, обогащая живой мир новыми формами популяций и видов.
Искусственный отбор всегда осуществляется по отдельным признакам, интересующим человека. Это может привести к нарушению генетических и морфологических корреляционных систем у организмов, поскольку многие из новых признаков не являются полезными для них самих. Поэтому особи культурных пород и сортов без создаваемых для них человеком условий не могут долго жить в естественной среде. В сравнении с этим естественный отбор, наоборот, благоприятствует лишь тем особенностям организмов, которые способствуют закреплению целых комплексов приспособительных признаков и обеспечивают их лучшее выживание в природной среде.