Ustvarjanje pasem živali in rastlinskih sort. Gojene rastline in domače živali

Udomačitev je proces, med katerim se bistveno spremeni življenjski slog divje živali. Katere živali so se lahko razumele s človekom in mu začele koristiti? Divji psi so bili potrebni za lov in zaščito, govedo in ptice so dajali meso in mleko, konji so bili odlično prevozno sredstvo, mačke pa so pomagale odgnati glodalce. Udomačene živali so se zlahka ukoreninile v človeško družbo in postale njeni nepogrešljivi spremljevalci in pomočniki.

Malo zgodovine

Udomačitev kmetijskih živali sega v začetek neolitika, torej pred približno 9000 leti. Starodavni kmetje so začeli z vzrejo koz, nato ovac, prašičev in goveda. Spodbuda za to je bilo verjetno globalno segrevanje ob koncu ledene dobe, ki je povzročilo sušo na Bližnjem vzhodu in ljudi prisililo k zbiranju okoli zanesljivih virov vode. Kasnejše povečanje gostote prebivalstva je zmanjšalo učinkovitost lova in nabiralništva, pridelava poljščin pa tudi ni mogla v celoti zadovoljiti povpraševanja po hrani. Pašne živali so bile v času pomanjkanja edini zanesljiv vir beljakovinsko bogate hrane.

Udomačene živali: značilnosti

Za domačo žival je značilno več lastnosti. Prvič, vzrejajo ga v ujetništvu zaradi ekonomskega dobička. Drugič, ljudje nadzorujejo procese selekcije, organizacije ozemlja in hranjenja. Udomačene živali so vzrejene v ujetništvu in se po anatomiji in obnašanju običajno razlikujejo od svojih divjih prednikov. Stres in odvisnost od ljudi vodi v hormonsko neravnovesje in moti rast v različnih delih telesa.

Vzreja v ujetništvu poveča te pojave, kar ima za posledico podrejeno vedenje, manjšo velikost telesa, odlaganje maščobe pod kožo ter krajše čeljusti, zobe in možgane. Kako se udomačene živali razlikujejo od svojih divjih vrstnikov? Poleg tega, da imajo drugačen videz, so še mirnejši in manj agresivni, saj se jim ni treba braniti pred plenilci in drugimi neugodnimi dejavniki narave.

Psi

Prva udomačena žival je bil pes, za katerega mnogi strokovnjaki menijo, da se je razvil iz volka. Drugi raziskovalci menijo, da so se ti človekovi najbližji prijatelji morda razvili iz zdaj izumrlega divjega psa. Obe vrsti se zelo zavedata družbene hierarhije in ustvarjata bolj zapletene in organizirane skupine kot katera koli druga vrsta.

Ko so volkovi začeli čistiti smeti okoli naseljenih območij, so ljudje začeli jemati kužke kot čuvaje in lovce. Te divje udomačene živali, ki so jih ljudje ukrotili, so se zlahka ukoreninile v človeški družbi in postale zvesti spremljevalci svojih lastnikov.

Govedo

Zapisi o govedu so v 6000 let starih arheoloških zapisih Egipta in Mezopotamije. Njihov skupni prednik je bil danes izumrli divji bik. Te udomačene živali so imele veliko uporab, tudi kot delovno silo, pa tudi za uporabo vsega, kar so lahko dale – mleka, mesa, kosti in maščobe (za kurjenje).

prašiči

Prašiči so bili udomačeni iz divjih prašičev približno istočasno, ko je bilo udomačeno govedo. V svojem vedenju so v mnogih pogledih bližje psom in ljudem kot iste krave. Prašiči uporabljajo telesni stik z drugimi družinskimi člani ter gradijo gnezda in ležišča. Ob rojstvu so fizično šibki in potrebujejo veliko starševske oskrbe.

Konji

Udomačene živali, kot so konji, so bile udomačene v različnih delih sveta. Menijo, da se je ta proces začel okoli 3. stoletja. pr. n. št e. v Rusiji in zahodni Aziji iz divjih konj. Ti rastlinojedci so še posebej primerni za razmnoževanje na suhih planjavah.

Sprva so jih uporabljali celo za hrano, vendar so zaradi vzdržljivosti postali odlična vozila za potovanja. Sposobnost prevoza ljudi je močno vplivala na gospodarstvo, saj je pospešila gibanje ljudi. To je bil pravzaprav nujen korak v razvoju človeške civilizacije.

Mačke

Katere živali je človek že udomačil? Starodavne arheološke najdbe kažejo, da so stari Egipčani imeli mačke kot hišne ljubljenčke že tisoč let pred našim štetjem. e. Ta ljubka bitja so izjema od vseh pravil krotenja.

Divje mačke so pomagale znebiti podgan in miši ter tako zaščitile skladiščeno žito v času, ko je poljedelstvo postalo zelo razširjeno. Te pretežno nočne plenilce je bilo težko nadzorovati. Zanimivo je, da se sodobne udomačene mačke ne razlikujejo veliko od svojih divjih prednikov.

Velikost je pomembna

So lahko udomačene živali nevarne za človeka? Obstaja en velik dejavnik, ki pride v poštev, ko gre za napad in ogrožanje življenja osebe. Ne glede na njihov temperament so velike živali lahko smrtonosne za svoje lastnike.

Vsaka večja domača žival (konj, krava, kamela, pes) lahko povzroči smrt. Kot pravijo, lahko vzamete zver iz divjine, vendar ne morete vzeti divjih živali iz zveri. Tveganje vedno obstaja in večja kot je žival, bolj očitno je to tveganje.

Okolje oblikuje vedenje

Udomačene živali niso le roboti, ki so programirani, da se obnašajo na določen način. Vendar se bo vsaka žival, vzgojena v ujetništvu, verjetno bistveno razlikovala od svojih divjih primerkov.

Na primer, ko primerjate lastnosti domačih in divjih mačk, boste morali upoštevati njihovo okolje. Vedenje in psihologija teh vrst tvorita veliko vzporednic. Ko imajo dovolj hrane in so oddaljene od dodatnega pritiska in nevarnosti, ki obstajajo v naravi, se živali spremenijo.

Večina jih ohrani skupne značajske lastnosti v mladosti, ko živali še niso vstopile v polno odraslo življenje. Majhni kužki in volčji mladiči se bodo na primer obnašali približno enako.

Dokler jih ne vržejo iz gnezda (brloga), da bi se poiskali v naravnih razmerah, bodo neverjetno prijazni, igrivi in ​​družabni, saj njihov lovski nagon ni razvit do te mere, da bi napadel.

Odgovori

Prvič, človek ustvari dedno raznolikost s pomočjo oddaljenih ali medvrstnih križanj, umetne mutageneze itd. Nato se izvede umetna selekcija: za razmnoževanje se izberejo posamezniki z najbolj izrazitimi lastnostmi, koristnimi za ljudi.

Za kakšen namen se pri vzreji izvaja parjenje v sorodstvu? Kakšne negativne posledice ima?

Odgovori

Parjenje v sorodstvu poveča verjetnost prehoda recesivnih lastnosti v homozigotno stanje in njihovo manifestacijo v fenotipu. Na ta način rejci utrjujejo koristne lastnosti. Ob tem se pojavijo tudi škodljive recesivne mutacije.

Kakšen je namen križanja osebkov različnih sort pri vzreji rastlin?
= Za kakšen namen se medlinijska hibridizacija uporablja v žlahtnjenju rastlin?

Odgovori

1) Pridobiti nove kombinacije genov - ustvariti dedno raznolikost, ki je material za umetno selekcijo.
2) Za pridobitev učinka heteroze.

Znano je, da rep moškega japonskega petelina okrasne pasme doseže 10 metrov. Pojasnite, kako je to pasmo razvil človek. Zakaj ptic s tako dolgim ​​repom v naravi ni?

Odgovori

1) Takšno pasmo je človek razvil z umetno selekcijo: v vsaki generaciji se za razmnoževanje odberejo petelini z najdaljšim repom.
2) V naravi petelini s tako dolgim ​​repom ne bodo mogli preživeti, uničili jih bodo plenilci.

Kako se gojene rastline in domače živali razlikujejo od svojih divjih prednikov? Navedite vsaj tri razlike.

Odgovori

1) Imajo lastnosti, koristne za ljudi, in visoko produktivnost.
2) Njihova prilagodljivost okoljskim razmeram je oslabljena.
3) Imajo veliko večji razpon variabilnosti (veliko različnih pasem in sort).

Kakšen je pomen zakona homoloških serij v dedni variabilnosti N. I. Vavilova?

Odgovori

Omogoča, da ob poznavanju značilnosti ene vrste namensko išče enake lastnosti pri sorodnih vrstah. Pomaga pri izbiri materiala za izbiro.

Kaj je značilno za pojav heteroze?

Odgovori

Heteroza (hibridna moč) je pojav, pri katerem so hibridni potomci prve generacije zelo boljši od svojih staršev v vitalnosti, produktivnosti itd.

Zakaj se učinek heteroze pojavi le v prvi generaciji?

Odgovori

Učinek heteroze je zagotovljen z določeno kombinacijo genov (veliko število heterozigotov). V naslednji generaciji med spolnim razmnoževanjem ta kombinacija genov izgine.

Zakaj metode poliploidije in umetne mutageneze, ki se uporabljajo v žlahtnjenju rastlin, niso uporabne v reji živali?

Odgovori

Živali so dražje od rastlin in se razvijajo dlje, zato se ne izplača uporabljati metod, ki so nevarne za življenje živali. (Poliploidne živali ne preživijo. Umetna mutageneza je naključna; zdravljenje z mutageni lahko povzroči smrt živali.)

Kaj je umetna mutageneza in za kaj se uporablja?

Odgovori

Umetna mutageneza je selekcijska metoda, pri kateri umetno povzročimo mutacije v organizmih (z uporabo sevanja, kemičnih mutagenov itd.). Uporablja se za ustvarjanje dedne raznolikosti.

Pojav novih pasem domačih živali in sort kulturnih rastlin je postal mogoč zaradi obstoja kombinirane dedne variabilnosti pri divjih vrstah kot posledica spolnega razmnoževanja in selekcije, ki jo izvaja človek. Živali in rastline, ki jih vzgaja človek, imajo skupne lastnosti, po katerih se močno razlikujejo od divjih vrst. Kulturne oblike imajo visoko razvite individualne lastnosti, ki so neuporabne ali škodljive za obstoj v naravnih razmerah, a koristne za ljudi. Na primer, sposobnost nekaterih pasem piščancev, da proizvedejo 300 ali več jajc na leto, nima biološkega smisla, saj piščanec ne more inkubirati takšnega števila jajc. Podobnih primerov je mogoče navesti veliko, ne le v zvezi z gospodarsko uporabnimi lastnostmi, ampak tudi z okrasnimi - pri golobih, bojnih petelinih in nekaterih pasmah psov.

Raznolikost in produktivnost kulturnih rastlin. Vse sodobne domače živali in rastline, ki jih gojijo ljudje, izvirajo iz divjih prednikov. Proces spreminjanja divjih živali in rastlin v gojene oblike imenujemo udomačitev. Očitno se je začelo z naključno vzrejo mladih divjih živali. Izkazalo se je, da nekateri lahko obstajajo v stiku z ljudmi in so se začeli razmnoževati v pogojih, ustvarjenih zanje. Ta postopek je splošno znan že 6-8 tisoč let. V tem času so ljudje prinesli v kulturo večino živali in rastlin, ki se uporabljajo še danes.

Velikost in produktivnost kulturnih rastlin je večja kot pri sorodnih divjih vrstah, hkrati pa nimajo obrambnih sredstev pred zaužitjem: grenkih ali strupenih snovi, trnov, trnov. Za popolnejše zadovoljevanje prehranskih in tehničnih potreb človeka se ustvarjajo nove rastlinske sorte in pasme živali z vnaprej določenimi lastnostmi. Predmet selekcije je razvoj teorije in metod za ustvarjanje in izboljšanje pasem živali in sort rastlin. Rejci preučujejo posebne vzorce evolucije domačih živali in kulturnih rastlin, ki se odvijajo pod usmerjevalnim vplivom človeka.

Centri pestrosti in izvora kulturnih rastlin. Uspešnost žlahtniteljskega dela je odvisna predvsem od genetske pestrosti izvorne skupine rastlin ali živali. Medtem je genski sklad obstoječih živalskih pasem ali rastlinskih sort naravno manj raznolik v primerjavi z genskim skladom prvotnih divjih vrst. Zato je pri razvoju novih sort rastlin in živalskih pasem zelo pomembno iskanje in prepoznavanje uporabnih lastnosti pri divjih prednikih.

Da bi preučili raznolikost in geografsko razširjenost kulturnih rastlin, je N.I. Vavilov je organiziral številne ekspedicije tako na ozemlju naše države kot v številne tuje države. Kot rezultat teh ekspedicij je bil zbran ogromen semenski material, ki je bil uporabljen za vzrejo. N.I. Vavilov je identificiral sedem središč izvora kulturnih rastlin (tabela 16.1).

Tabela 16.1

Središča izvora kulturnih rastlin (po N.I. Vavilovu)

Začel N.I. Vavilovo delo so nadaljevali drugi botaniki; po številnih pojasnilih je trenutno 12 primarnih središč izvora kulturnih rastlin.

Središča izvora kulturnih rastlin so, kot kažejo arheološke raziskave, tesno povezana z območji udomačitve živali. Takšne regije imenujemo središča udomačitve (iz lat. domači - domov). Številne zoološke raziskave so potrdile, da je za vsako vrsto domačih živali, kljub številčnosti pasem, praviloma en divji prednik.

Zakon homoloških nizov v dedni variabilnosti. Na podlagi študije najbogatejšega zbirnega gradiva N.I. Vavilov je naredil pomembne posplošitve, ki so služile kot velik prispevek k teoriji selekcije.

Študija dedne variabilnosti kulturnih rastlin in njihovih prednikov je omogočila N.I. Vavilov, da oblikuje zakon homoloških serij dedne variabilnosti: "Za vrste in rodove, ki so genetsko blizu, so značilni podobni nizi dedne variabilnosti s takšno pravilnostjo, da je mogoče s poznavanjem serij oblik znotraj ene vrste predvideti prisotnost vzporednih oblik. pri drugih vrstah in rodovih. Bližje ko so rodovi in ​​vrste genetsko locirani v splošnem sistemu, bolj popolna je podobnost v vrsti njihove variabilnosti. Za celotne družine rastlin je na splošno značilen določen cikel variacije, ki poteka skozi vse rodove in vrste, ki sestavljajo družino.«

Na primeru družine Zlakov N.I. Vavilov je pokazal, da podobne mutacije najdemo pri številnih vrstah te družine. Tako črno barvo semena najdemo pri rži, pšenici, ječmenu, koruzi in številnih drugih žitih, z izjemo ovsa, prosa in pšenične trave, podolgovato obliko zrn pa imajo vse proučevane vrste. Podobne mutacije opazimo tudi pri živalih: albinizem in pomanjkanje dlake pri sesalcih, albinizem in pomanjkanje perja pri pticah, noge s kratkimi prsti pri govedu, ovcah, psih in pticah. Nekatere dedne bolezni in deformacije, ki jih najdemo pri ljudeh, opažamo tudi pri nekaterih živalih. Živali s takimi boleznimi se uporabljajo kot modeli za preučevanje napak pri ljudeh. Na primer, katarakta se pojavi pri miših, podganah, psih, konjih; hemofilija - pri miših in mačkah; sladkorna bolezen pri podganah; prirojena gluhost - pri morskih prašičkih, miših, psih itd. Dejstvo, da podobne dedno določene življenjske motnje najdemo pri predstavnikih različnih vrst istega razreda - razreda sesalcev - prepričljivo potrjuje zakon homoloških serij dedne variabilnosti. Pojav podobnih mutacij je razložen s skupnim izvorom genotipov. V procesu nastanka novih vrst iz enega prednika se razlike med njimi vzpostavijo le v delu genov, ki določajo uspešen obstoj v določenih pogojih. Številni geni pri vrstah, ki imajo skupen izvor, ostanejo nespremenjeni in ob mutaciji proizvajajo podobne značilnosti.

Tako je odkritje spontanih ali induciranih mutacij pri eni vrsti podlaga za iskanje podobnih mutacij pri sorodnih vrstah rastlin ali živali.

Zakon homoloških serij dedne variabilnosti se uspešno uporablja v vzrejni praksi. Delo na ustvarjanju semenskih zbirk sort kulturnih rastlin in njihovih divjih prednikov, ki se je začelo z N.I. Vavilov, nadaljuje. V naši državi zbirka trenutno obsega več kot 320 tisoč primerkov, ki pripadajo 1041 rastlinskim vrstam. Sem sodijo divje vrste, sorodnice kulturnih rastlin, stare lokalne sorte, vse najboljše in novo, kar je v zadnjem času nastalo s prizadevanji žlahtniteljev z vsega sveta. Iz svetovnega genskega sklada znanstveniki identificirajo genetske vire gospodarsko dragocenih lastnosti: produktivnost, zgodnja zrelost, odpornost proti boleznim in škodljivcem, odpornost na sušo, odpornost na poleganje itd. Sodobne genetske metode omogočajo doseganje zelo velikih uspehov v žlahtnjenju rastlin. Tako je uporaba dragocenih genov divjega etiopskega ječmena omogočila ustvarjanje sorte jarega ječmena Odessky 100, ki je izjemna po produktivnosti.

Sidrne točke

• Najbogatejše zbirko gradiva je zbral N.I. Vavilov v različnih delih sveta. Njena študija je omogočila identifikacijo domovine in divjih prednikov številnih kulturnih rastlin.
• Razvoj idej N.I. Vavilov je omogočil identifikacijo 12 centrov izvora kulturnih rastlin.

Vprašanja in naloge za pregled

• 1. V čem se udomačeni in gojeni organizmi razlikujejo od divjih?
• 2. Kakšen je pomen za selekcijo poznavanje centrov izvora kulturnih rastlin?
• 3. Pojasnite bistvo zakona homoloških serij v dedni variabilnosti N.I. Vavilova.

Gensko spremenjena živila veljajo za dosežek sodobne znanosti, a njihov pojav niso omogočili le znanstveniki iz dobro financiranih laboratorijev. Večina vrtnih rastlin, ki jih pozna človeštvo, je bila gensko izboljšana že pred mnogimi leti. Veliko našega najljubšega sadja in zelenjave se radikalno razlikuje od svojih divjih prednikov. Kako so te rastline izgledale prej? Oglejte si naš material.

Predstavljamo 7 najboljših udomačenih rastlin, ki so bile prej divje in obstajajo zahvaljujoč genskemu inženiringu preteklosti.

7. Mandlji

Mandlji, ki jih jemo danes, so udomačena različica, pridobljena iz več vrst divjih mandljev. Divji mandlji so grenki zaradi prisotnosti amigdalina, pri razgradnji pa ta snov tvori strupeno cianovodikovo kislino.

Očitno so ljudje izbirali in križali najslajše sorte grenkih mandljev, dokler oreščki niso postali užitni. To je pravi podvig, če upoštevamo, da bi pojedli ducat strupenih oreščkov ubili nekoga, ki bi preverjal užitnost mandljev.

6. Lubenica

Sodobna lubenica je eden najbolj modificiranih sadežev v človeški zgodovini. Prve udomačene sorte so se pojavile v podsaharski Afriki.

Lubenice, najdene v divjini, so bile sestavljene predvsem iz semen in niso tehtale več kot 80 gramov. Njihovi sodobni "potomci" so sestavljeni iz 91,5% vode in tehtajo 2 kg ali več.

Privlačna rdeča barva sadeža je posledica prekomerne proizvodnje spojine, imenovane likopen. Ljudje namerno gojijo to lastnost pri lubenicah. Analiza genoma lubenice tudi kaže, da je udomačitev zmanjšala njeno naravno odpornost na bolezni.

5. Banane

"Divje" banane niso podobne svojim "udomačenim" dvojnikom. So drobne, neužitne, žilave in polne semen. Toda včasih obstajajo tudi mutirane različice brez semen.

Ljudje so morali delati s to specifično mutacijo vsaj 6500 let, da so razvili vrsto banan brez pečk.

4. Koruza

Stari Mehičani so začeli selektivno vzrejati "kraljico polj" pred približno 10 tisoč leti.

Ta rastlina se je nenadoma in skrivnostno pojavila v arheoloških zapisih; skrivnosti njegovega razvoja so bile razkrite šele pred kratkim z molekularno genetsko analizo. Najpomembnejša sprememba je bila zatiranje razvejanja stebla. Zaradi tega rastlina proizvede manj klasov, vendar so ti klasji ogromni, z dolgimi vrstami jedrc.

3. Jagoda

Sladke in sočne jagode so se pojavile relativno nedavno. Gojiti so ga začeli šele v petdesetih letih 17. stoletja.

Matematik in inženir Amadeus François Frezier je v 18. stoletju prinesel jagode iz Čila v Evropo. Frezier je podaril nekaj rastlin pariškemu botaničnemu vrtu. Posadili so jih poleg virginijskih jagod, uvoženih iz Severne Amerike. Vrtne jagode (jagode) so bile pridobljene s križanjem teh dveh vrst.

2. Kava

Kava je še en udeleženec na lestvici rastlin, ki jih je ustvaril človek. Uvrščena je na seznam rastlin, ki jih je izboljšal človek, ker obstaja toliko sort, ustvarjenih samo zato, da zadovoljijo naše hrepenenje po novih okusih.

Prvi dokazi o uporabi kavnega napitka segajo v 15. stoletje. Pili so ga v sufijskih samostanih v Jemnu.

Trenutno obstaja približno 10 različnih vrst kavovcev. To je kljub dejstvu, da obstajajo različne sorte znotraj vsake vrste. Poleg tega vse sodobne, gensko spremenjene sorte izvirajo iz kavovca Arabica. In sam je hibrid skrivnostnega izvora.

1. Pšenica

Na vrhu seznama najbolj priljubljenih udomačenih rastlin. Njeno gojenje se je začelo na samem začetku neolitizacije.

Nesreča pri divji pšenici je, da njenih zrn ni mogoče žeti. Takoj po zorenju odpadejo.

Arheologi so odkrili starodavna klasja pšenice in podatki njihove analize kažejo, da je bila rastlina postopoma udomačena v obdobju od 10 tisoč do 6,5 tisoč let nazaj. Najpomembnejši dosežek ciljne selekcije je povečanje deleža zrn z genom, ki zagotavlja odpornost proti drobljenju.