Искусственный отбор

Определение

Селекция появилась задолго до эволюционной теории Чарльза Дарвина. На протяжении многих тысячелетий человек приручал и одомашнивал разных животных, осваивал земледелие и выращивал растения, дающие богатый урожай. Люди, не осознавая, отбирали лучших представителей флоры и фауны, скрещивали их между собой и выводили новые породы и сорта с полезными для человека признаками.

Рис. 1. Чарльз Дарвин.

Дарвин заметил, что все домашние питомцы и культурные растения имеют «аналоги» в дикой природе. Собака очень похожа на волка, корова – на буйвола, кролик – на зайца. Изучив разные породы и сорта, Дарвин выделил у них ряд сходных черт:

большое разнообразие пород и сортов в каждой родственной группе;
одомашненные животные и окультуренные растения отличаются как между собой (у каждой породы своя особенность), так и от предполагаемых диких предков;
все породы и сорта хорошо приспособлены под нужды человека – корова даёт жирное молоко, поле пшеницы – зимний запас муки, собаки помогают охотиться и т.д.

Учение Дарвина об искусственном отборе натолкнуло на развитие эволюционной теории, в основе которой лежит наследственная изменчивость популяции. Именно способность живой природы изменяться и накапливать полезные признаки в генах, позволило человеку отбирать особи с необходимыми свойствами и создавать из них более «усовершенствованное» потомство.

Для возникновения естественного отбора необходимы меняющиеся обстоятельства среды (выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи). При искусственном отборе движущей силой является желание человека.

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.

Характеристика

Основные характерные признаки искусственного отбора представлены в таблице.

Признак	Значение
Объект	Отдельные особи, иногда группы для скрещивания
Исходный материал	Индивидуальные фенотипические признаки организма – густота и цвет шерсти, размер, острота нюха и т.д.
Фактор	Действия человека
Место	Искусственные условия – фермы, питомники, специальные станции, лаборатории
Время	В среднем – 10 лет для появления и закрепления нового сорта или породы
Критерий	Нужды человека, получение более производительных особей
Источником генетического разнообразия	Наследственная изменчивость и закреплённые в геноме мутации
Результат	Получение полезных в сельском хозяйстве пород и сортов, выведение новых штаммов бактерий, полезных для пищевой и химической промышленности. В некоторых случаях, например, при гибридизации, возникают новые виды, существование которых невозможно в дикой природе

Человек в ходе отбора оставляет особи с наилучшими качествами. «Плохие» особи отбраковываются – стерилизуются или уничтожаются.

Естественный отбор. Искусственный отбор

Раздел ЕГЭ: 6.2. Развитие эволюционных идей. Значение эволюционной теории Ч. Дарвина. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Формы естественного отбора, виды борьбы за существование. Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

Естественный отбор (по Ч. Дарвину) — сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных. Отбор всегда идёт по фенотипам: точкой отбора является конкретный результат реализации генотипа в виде определённого признака или свойства.

Естественный отбор — это выживание и оставление потомства наиболее приспособленными особями и гибель наименее приспособленных. Сущность естественного отбора заключается в дифференцированном (неслучайном) сохранении в популяции определенных генотипов и избирательном их участии в передаче генов следующему поколению.

Результаты естественного отбора:

Многообразие видов (творческий характер)
Приспособление видов к условиям среды (направленный характер)
Повышение организации и усложнение живых существ

Формы естественного отбора:

Движущий. Отсев мутаций с одним средним значением признака, которые заменяются мутациями с другим средним значением признака в изменённых условиях среды. Пример: ► устойчивость насекомых к ядохимикатам.

Стабилизирующий. Поддержание среднего значения в относительно постоянных условиях среды, выбраковка мутационных отклонений от ранее сформировавшейся нормы. Пример: ► насекомоопыляемые цветки соответствуют размерам насекомых.

Разрывающий (дизруптивный). Благоприятствует более чем одному фенотипу и направлен против средних форм, результат — образование нескольких разных фенотипических групп. Пример: ► сохранение на островах насекомых без крыльев или с хорошо развитыми крыльями

Групповой. Даёт преимущественное размножение особей какой-либо группы, соревнующейся с другими группами в создании и поддержании целостности над организменных систем.

Индивидуальный. Дифференцированное размножение отдельных особей, обладающих преимуществами в борьбе за существование в пределах популяции.

Половой отбор. Естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола, ориентированный на успех в размножении (демонстрация оперения или силы).

В природе ни одна из форм естественного отбора не существует в чистом виде, а наоборот, имеются разнообразные их комбинации, и по мере изменения условий среды на первый план выходит то одна, то другая из них.

ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР

Искусственный отбор: человек сознательно отбирает особей с полезными (для него) свойствами, осуществляет скрещивание, получает потомство и вновь производит отбор по данным признакам.

Формы искусственного отбора:

Бессознательный. Сохранение и размножение наиболее ценных для человека признаков организма за счёт массовой выбраковки менее продуктивных особей.
Сознательный (методический). Человек осмысленно выбирает именно те формы организмов, которые ему нужны, при этом сам конструирует их параметры. Сознательный отбор делится на одно- и многократный.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Естественный отбор. Искусственный отбор». Выберите дальнейшее действие:

Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

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
Признак	Искусственный отбор	Естественный отбор
Отбирающий фактор	Человек	Природа
Материал	Наследственный признак	Наследственный признак
Время, необходимое для отбора	5-15	Тысячелетия
Объект отбора	Отдельные представители или их группы	Популяция вида
Место отбора	Учреждения для научных исследований	Экостистема
Результат	Улучшение качества сортов и пород	Виды, приспособленные к выживанию в условиях экосистемы

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.

Искусственный отбор

При искусственном отборе человек постоянно отбирает лучших производителей и лучшее потомство и разводит их. Признаки, по которым производится отбор, могут быть самыми разными: и хозяйственными, и эстетическими.

Формы искусственного отбора (по Дарвину):

Бессознательный отбор — это отбор, при котором не ставится цель создания нового сорта или породы. Люди сохраняют лучших, на их взгляд, особей и уничтожают (выбраковывают) худших. В сельских районах и в наше время хозяева осуществляют бессознательный отбор с курами, собаками, голубями. Бессознательный отбор возник давно, с момента приручения собаки. Бессознательный отбор ведет к изменению растений и животных, к улучшению пород и сортов, к созданию новых местных пород и сортов. Нужный результат при этом отборе формируется медленно, но он может быть впечатляющим. Так, во время археологических раскопок в Перу были обнаружены зерна кукурузы в 34 раза большего размера, чем современные. Предки таджиков (согды) выращивали абрикос, плоды которого содержали до 70 % сахара. Высыхая на деревьях, эти плоды не опадали.
Методический отбор — это отбор, осуществляемый человеком по определенному плану, с определенной целью — создания породы или сорта. Для методического искусственного отбора характерны следующие особенности:
ставится цель: селекционер решает, какие признаки надо изменить и в какую сторону, т. е. определяется направление отбора (яйценоскость, мясистость, красивый гребень, красивый хвост, красивое оперение);
составляется план создания породы (сорта): какие породы (сорта) ив каком порядке нужно скрещивать, какие виды скрещивания нужно применять;
создаются специальные условия жизни;
методический отбор — это творчество.

Механизм методического искусственного отбора

В стаде, в стае, в поле, в саду человек среди многих особей выделяет отдельную особь с теми признаками, которые ему нужны. Для получения организмов с нужными качествами человек использует не только естественные мутации, но и полученные искусственно — при применении мутагенов.
Необычные особи — особи с необычными признаками — отбираются.
Производится подбор.
Подобранные особи скрещиваются.
В потомстве производится выбраковка.
Снова производится подбор, скрещивание и выбраковка до получения желаемого результата.
Из поколения в поколение человек методически отбирает на племя (для размножения) тех производителей, у которых избранный признак выражен в наибольшей степени.
Вследствие соотносительной изменчивости происходит перестройка и других признаков у организмов, что ведет к появлению сорта с новыми признаками.

Примитивный методический отбор был в Древнем Египте: за 3000 лет до н. э. там возделывали 3 вида пшеницы, 3 формы ячменя. В Китае за 2 тыс. лет до н. э. проводилась селекция крупного скота, лошадей, декоративных растений. В Древнем Риме, по сообщению Плиния Старшего (23—79 гг.), возделывали такие сорта пшеницы: италийскую, беотийскую, сицилийскую, понтийскую, херсонскую, африканскую, египетскую. Вторично методический отбор возник в Европе во второй половине XVIII века в Голландии и Англии.

Методический отбор есть основа селекции. Применяя методический отбор, человек создал большое многообразие сортов (томатов — 50, крыжовника — 300, пшеницы — 400, винограда — 1000, груш и роз — по 5 тыс., яблонь — 10 тыс.) и пород (лошадей — 150, кур — 250, овец — 250, собак — 350, крупного рогатого скота — 400, голубей — 500).

Не все виды организмов поддаются одинаково искусственному отбору. Так, пород лошадей меньше, чем собак. Не все виды значительно изменяются под действием искусственного отбора. Под действием искусственного отбора очень слабо изменились верблюды, северный олень, яки. Это связано с тем, что условия существования после одомашнения не очень отличаются от тех, в каких жили их предки.