Искусственный отбор и его виды

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе. Изменчивость и наследственность

2 Виды искусственного отбора

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении тысячелетий людям казалось очевидным, что живая природа была создана такой, какой мы её знаем сейчас, и всегда оставалась неизменной. Но уже в глубокой древности высказывались догадки о постепенном изменении, развитии (эволюции) живой природы.

К середине XIX в. селекция животных и растений добилась больших успехов. К этому времени в культуру были введены многие виды растений и животных. Некоторые из видов домашних животных имели десятки разнообразных пород, а растительные виды - даже сотни и тысячи сортов. Существенные изменения в процессе создания новых пород и сортов достигаются в ряде случаев за сравнительно короткие сроки. Уже на протяжении жизни одного поколения людей происходят заметные сдвиги в качестве домашних животных и культурных растений. Очень часто селекционеры не просто улучшают те или иные уже имеющиеся сорта и породы, а создают новые.

Таким образом, в селекционной практике как бы в миниатюре, но зато более быстрыми темпами происходят те же явления, что и в природе: совершается изменение органических форм, ведущее к образованию качественно различных пород и сортов, приспособленных для удовлетворения нужд и потребностей человека. В основе селекции лежит искусственный отбор наиболее интересующих человека особей.

1 УЧЕНИЕ Ч. ДАРВИНА ОБ ИСКУССТВЕННОМ ОТБОРЕ. ИЗМЕНЧИВОСТЬ И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ

Искусственный отбор базируется на двух явлениях - изменчивости и наследственности организмов.

Давно уже было замечено, что особи одного и того же сорта растений, одной и той же породы животных, имея некоторые общие признаки и свойства, присущие данному сорту или породе, в то же время по ряду других признаков и свойств отличаются друг от друга. Эти-то индивидуальные особенности и используются селекционерами при выведении новых органических форм. Однако это возможно только в том случае, если вновь возникающие признаки и свойства передаются последующим поколениям, т. е. наследуются. Сельскохозяйственная практика давно установила, что такое наследование признаков и свойств действительно существует.

И все же изменчивость и наследственность сами по себе, как правило, еще недостаточны для образования новых сортов и пород, ибо лишь немногие из них возникли внезапно, без вмешательства человека и оказались столь совершенными и полезными для него. Подавляющее большинство известных в культуре органических форм создано человеком путем накопления, суммирования полезных ему особенностей животных и растений. Человек отбирает наилучшие в том или ином отношении особи и скрещивает их, повторяя этот прием на протяжении многих поколений.

Если методический отбор практикуется в сельском хозяйстве сравнительно недавно, то менее совершенные формы искусственного отбора производятся человеком уже с древности. Дарвин приводит многочисленные литературные данные о применении отбора в древнем Китае, Греции и Риме.

Уже в те времена земледельцы и скотоводы ставили перед собой специальную цель выведения тех или иных новых сортов растений и пород животных. Но еще раньше, в условиях первобытного общества, люди, по-видимому, осуществляли отбор без всякого сознательного намерения усовершенствовать существовавшие у них породы и сорта и тем более создавать новые. Подобный отбор можно наблюдать и в настоящее время, когда сельские хозяева, не ставя перед собой цели выведения новых или улучшения старых форм, все же стремятся оставлять на племя лучших животных и засевать поля лучшими семенами.

Бывает и так, что искусственный отбор осуществляется не путем выбора лучших особей, а путем уничтожения худших: хозяин использует на пищу менее совершенные особи, а лучшие из них остаются на племя. «Дикари, - писал Дарвин, - часто страдают от голода, а в результате войн иногда изгоняются со своей родины. Едва ли можно сомневаться, что в таких случаях они сохраняют наиболее полезных своих животных». В данном случае отбор совершается бессознательно, стихийно. Но даже и он, хотя и более медленно, приводит к образованию значительных уклонений от исходного типа, если осуществляется на протяжении сотен и тысяч поколений.

Изменчивость, таким образом, это общее свойство организмов приобретать новые признаки - различия между особями в пределах вида.

Изменчивость хорошо прослеживается при сравнениях многих пород животных и сортов растений, выведенных человеком в различных местах земного шара. Так, в Северной Африке имеется 38 разновидностей финиковой пальмы. Только на одном острове Полинезии возделывается 24 формы хлебного дерева и столько же форм бананов. В Китае выращивают 63 сорта бамбука. В пределах любого вида животных и растений, а в культуре - в пределах любого сорта и породы нет одинаковых особей. Еще К. Линней указывал, что оленеводы узнают в своем стаде каждого оленя, пастухи - каждую овцу. Намного сильнее это способность развита у садоводов. Многие садоводы распознают сорта гиацинтов и тюльпанов по луковицам. Значит, все животные и растения отличаются от себе подобных, хотя неопытному глазу и кажутся одинаковыми. Исходя из этих фактов, Дарвин делает вывод о том, что животным и растениям присуща изменчивость.

Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Он различал две основные формы изменчивости: групповую, или определенную, и индивидуальную, или неопределенную.

При групповой, определенной, но не наследственной изменчивости многие особи данной породы или сорта под влиянием конкретной причины изменяются одинаковым образом. Так, например, рост организмов зависит от количества пищи, окраска - от ее качества.

Под индивидуальной, неопределенной, наследственной изменчивостью следует понимать те небольшие различия, которыми отличаются друг от друга особи одного и того же вида. Это изменения, возникающие в результате неопределенного воздействия условий существования на каждую особь, такие изменения появляются у животных одного помета, у растений, выросших из семян одной коробочки. Неопределенность этих изменений заключается в том, что под действием одних и тех же условий особи изменяются по-разному. Неопределенные изменения Дарвин сравнивает с простудой, которая действует на разных людей по-разному, вызывая то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в зависимости от состояния организма человека и его телосложения.

Дарвин отметил далее факт, что организм, изменившийся в каком-либо направлении, передает потомству тенденцию изменяться далее в том же направлении при наличии условий, вызвавших это изменение. В этом заключается так называемая длящаяся изменчивость, которая играет важную роль в эволюционных преобразованиях.

Изучая проявление изменчивости у растений и животных, Дарвин отметил ряд важных закономерностей в изменении различных органов и их систем в организме.

Одной из таких закономерностей является коррелятивная, или соотносительная, изменчивость. Коррелятивная изменчивость заключается в том, что изменение одного органа вызывает изменение других. Примером такой изменчивости может служить связь между развитием функционирующей мышцы и образованием гребня на кости, к которой она прикрепляется. У многих болотных птиц наблюдается корреляция между длиной шеи и длиной конечностей: птицы с длинной шеей имеют и длинные конечности.

Всем организмам в природе присуща наследственность. Это свойство выражается в сохранении и передаче признаков к потомству. Огромное значение Дарвин придавал наличию изменчивости и наследственности в природе. Изменчивость и наследственность в сочетании с отбором - естественный фактор эволюции.

В своих книгах Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и проанализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400. Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия между ними, произошли от двух предков, одомашненных человеком.

Чрезвычайно разнообразны и породы домашних овец, их более двухсот, но происходят они от ограниченного числа предков - муфлона и архара. Разные породы домашних свиней выведены также от двух предков, которые в процессе одомашнивания изменили многие черты своего строения. Необычно многообразны породы собак, кроликов, кур и других домашних животных.

Особый интерес у Дарвина вызывал вопрос о происхождении голубей. Он доказал, что все существующие породы голубей произошли от одного дикого предка - скалистого (горного) голубя. Породы голубей так различны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за самостоятельные виды. Однако Дарвин показывает их общее происхождение на основании следующих фактов: ни один из видов диких голубей, кроме скалистого, не имеет отличительных признаков домашних пород; многие черты всех домашних пород сходны с чертами дикого скалистого голубя; домашние голуби не вьют гнезд на деревьях, сохраняя инстинкт дикого голубя, вьющего гнезда на уступах скал; все породы обладают одинаковым поведением во время ухаживания за самкой; при скрещивании голубей разных пород иногда появляются гибриды с признаками дикого скалистого голубя; все гибриды между любыми породами голубей плодовиты, что подтверждает их принадлежность к одному виду.

Совершенно очевидно, что все эти многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений.

Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида.

Таким образом, было выявлено, что в процессе одомашнивания человек может добиться больших изменений у растений и животных. Однако породы и сорта, создаваемые человеком, характеризуются одной особенностью. Несмотря на то, что изменчивость затрагивает все органы животных и растений, домашние породы отличаются теми признаками, которые особенно ценятся человеком. Новые сорта и породы улучшены, усовершенствованны, но их совершенство заключается лишь в том, что они соответствуют потребностям человека. Например, быстро жиреющие свиньи вполне удовлетворяют человека, но в условиях дикой природы они не могли бы защитить себя от врагов и найти достаточное количество корма. Эти примеры показывают, что человек сам создает необходимые ему породы и сорта. Разводя животных или растения, он оставляет для размножения только экземпляры, наиболее удовлетворявшие его потребностям.

2 ВИДЫ ИСКУССТВЕННОГО ОТБОРА

Различают два вида искусственного отбора - методический (или сознательный) и бессознательный отбор.

Сущность методического отбора заключается в следующем: приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего, эти признаки должны быть хозяйственно ценными, а некоторые из них должны удовлетворять эстетические потребности человека.

Признаки, с которыми работают селекционеры, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляется хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор - это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор лепит новые органические формы по заранее продуманному плану.

Успех искусственного отбора зависит от степени изменчивости исходной формы: чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения. Немалое значение имеет и величина исходной партии: в большой партии имеются большие возможности выбора. Сохранению отобранного материала способствует устранение скрещивания с другими формами, то есть изоляция и накопляющее действие отбора. Другими словами, усиление нужных признаков в поколениях происходит вследствие отбора в одном и том же направлении. Дарвин отмечал, что это усиление новых признаков достигается в процессе дивергенции, то есть уклонения от первоначальной формы.

Бессознательный отбор производится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Дарвин показал, что такой отбор действительно имеет место. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, производит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

Во время своего путешествия, изучая жизнь полуцивилизованных народов Южной Африки и Австралии, Дарвин убедился, что и эти народы применяют бессознательный отбор. Очевидно, бессознательный отбор издавна производился человеком при одомашнивании диких животных. Все это дало возможность сделать важный вывод о том, что в практике сельского хозяйства новые формы животных и растений всегда получают только путем отбора. Несмотря на то, что методический отбор является более прогрессивной формой, в своем учении особое значение Дарвин придает отбору бессознательному. По его мнению, бессознательный отбор - это мостик между искусственным и естественным отбором. При бессознательном отборе человек не ставит перед собой цели выведения новой породы и выступает по отношению к полученному результату лишь как слепой отбирающий фактор, каким может быть любой другой фактор среды. Таким образом, условиями, благоприятствующими проведению искусственного отбора являются: высокая степень изменчивости организмов, большое число особей, подвергаемых отбору, искусство селекционера, устранение случайных особей и достаточно высокая ценность данных животных или растений для человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ явлений изменчивости, наследственности и базирующегося на них искусственного отбора позволил Дарвину установить закономерности формообразовательных процессов у животных и растений, находящихся в культуре.

Ученый с неопровержимостью доказал несостоятельность широко распространенного мнения, согласно которому каждая порода домашних животных и каждый сорт культурных растений произошли от каких-то особых, ныне вымерших диких предков, отличавшихся друг от друга в той же степени, в какой различаются ныне живущие породы и сорта.

Искусственный отбор производится человеком, в процессе которого селекционер отбирает особи, не наиболее приспособленные к среде, а те, которые его больше интересуют.

Искусственный отбор, производимый сознательно, по заранее составленному плану, дает относительно быстрые результаты. В отличие от естественного, осуществляется он чаще всего лишь по внешним, менее важным для организма признакам, и то лишь в том случае, если они выражены достаточно резко, чтобы человек мог их заметить.

Подавляющее большинство известных в культуре органических форм создано человеком путем накопления, суммирования полезных ему особенностей животных и растений. Человек отбирает наилучшие в том или ином отношении особи и скрещивает их, повторяя этот прием на протяжении многих поколений. В этом проявляется огромное значение искусственного отбора для науки и человечества.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. В.Н. Лавриненко. - М.: ЮНИТИ, 2004.

2. Кузнецов В.Н, Идлис Г.М., Гущина В.Н. Естествознание. - М.: Агар, 2001.

3. Мамонтов Г.С., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник. - М.: Высшая школа, 2003.

4. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. - М.: Гардарики, 2005.

5. Энциклопедия «Современное естествознание»: В 10 т. - Т. 2 - 2006.