§67. Искусственный отбор

Определения и обозначения

Искусственный отбор — выбор человеком организмов с нужными наследственными признаками для размножения. Иными словами, человек решает, какие особи оставят потомство, ориентируясь на их свойства. Это понятие помогает понять, как деятельность людей меняет состав организмов в последующих поколениях.

Бессознательный отбор — сохранение для размножения особей с полезными человеку признаками без цели вывести новую форму. Например, хозяин может год за годом оставлять на семена растения с крупными плодами, просто потому что они ему удобны. Так становится понятно, почему некоторые признаки накапливаются даже без плана селекции.

Методический отбор — целенаправленный выбор производителей для получения потомства с заранее заданными признаками. Сначала определяют, какой результат нужен, а затем подбирают родителей и оценивают их потомков. Такое понятие важно, чтобы отличать планомерную селекционную работу от отбора, который складывается в хозяйстве стихийно.

Порода, сорт и штамм — созданные человеком группы домашних животных, культурных растений и микроорганизмов, соответственно, с наследуемыми особенностями. Их представители обладают признаками, которые сохраняются при размножении в подходящих условиях. Эти слова обозначают результаты искусственного отбора и показывают, с какими группами организмов работает селекция.

Как это устроено

Организмы одного вида различаются по многим признакам, потому что в популяции действует изменчивость. Человеку нужны не любые различия, а те, что отвечают его потребностям: например, устойчивость растения к засухе или высокая продуктивность животного. Поэтому сначала среди имеющихся вариантов выбирают особей с нужными свойствами. Если бы все организмы были одинаковыми, выбирать было бы не из чего.

Выбранных особей оставляют для размножения, поскольку именно они могут передать потомству часть своих наследственных особенностей. В следующем поколении снова находят организмы с желаемым признаком и используют их как производителей. Повторение такого цикла повышает долю нужного признака в группе. Если признак не наследуется, потомки не будут надёжно его повторять, даже если он был хорошо выражен у родителей.

Искусственный и естественный отбор приводят к разным результатам, потому что выбор в них определяется разными причинами. При искусственном отборе человек решает, какие организмы размножатся, исходя из собственной цели или пользы. В природе выживание и число потомков зависят от условий среды, а не от человеческого предпочтения. Поэтому признак, полезный человеку, не обязательно даёт преимущество организму в дикой природе.

Различие между двумя формами искусственного отбора связано с тем, сформулирована ли цель заранее. При бессознательном отборе люди обычно сохраняют удобных или полезных особей, но не планируют получить новую породу или сорт. При методическом отборе селекционер заранее задаёт направление работы и подбирает организмы именно по выбранному признаку. Значит, одного факта человеческого выбора недостаточно, чтобы назвать отбор методическим.

Для получения устойчивого результата отобранных организмов размножают, а иногда скрещивают между собой, чтобы объединить нужные особенности. Затем изучают потомство и оставляют для дальнейшего размножения тех особей, у которых целевые признаки проявились и передаются дальше. Такой цикл повторяют, поскольку желаемое сочетание признаков не всегда появляется сразу. Постепенно отбор помогает сформировать породу животных, сорт растений или штамм микроорганизмов.

Формы искусственного отбора

Сравнивайте формы прежде всего по наличию заранее сформулированной цели, а не просто по тому, выбирает ли человек организмы. Затем проверьте, как именно отбирают производителей и чего ожидают получить. Если выбор направлен на конкретный признак и запланирован результат, это методический отбор.

Разбор задач

1. Отбор крупных плодов

Фермер каждый год оставляет на семена самые крупные плоды, но не собирается выводить новый сорт. Нужно определить форму отбора по условию задачи. Главный признак для различения здесь — наличие или отсутствие заранее поставленной селекционной цели.

1. Выясним, выбирает ли человек организмы для размножения: фермер оставляет семена от растений с крупными плодами. Значит, выбор особей действительно происходит. Это соответствует общему признаку искусственного отбора.
2. Проверим, поставлена ли цель создать новую форму с заранее заданными свойствами. В условии сказано, что такой цели нет, а выбор делают из года в год по практическому признаку. Следовательно, отбор бессознательный.

Ответ: это бессознательный отбор, потому что фермер сохраняет полезные ему растения, не планируя вывести новый сорт.

2. Отбор устойчивых к засухе растений

Селекционер выбирает растения, устойчивые к засухе, скрещивает их и отбирает наиболее устойчивые экземпляры среди потомства. Требуется назвать форму отбора и объяснить последовательность действий. В условии задан конкретный признак, поэтому важно проследить, как выбор родителей связан с оценкой потомков.

1. Сначала селекционер определяет цель — получить растения с устойчивостью к засухе. Затем он выбирает подходящих родителей, чтобы их наследственные особенности могли проявиться у потомства. Скрещивание даёт новые сочетания признаков.
2. После этого селекционер сравнивает потомков по устойчивости и оставляет наиболее подходящих для дальнейшего размножения. Такой повторный отбор помогает увеличить представленность нужного признака в группе. Наличие заранее заданной цели указывает на методический отбор.

Ответ: это методический отбор; сначала целенаправленно подбирают родителей, затем оценивают потомство и снова выбирают устойчивые растения.

3. Повышение продуктивности животных

В группе животных есть наследственные различия по продуктивности, и нужно получить группу с её повышенным уровнем. Одного выбора самых продуктивных особей недостаточно, чтобы доказать, что признак закрепится. Необходимо не только отобрать производителей, но и проверить передачу признака потомству.

1. Сначала сравним животных и выберем самых продуктивных как возможных производителей. При этом убедимся, что различия связаны с наследуемыми особенностями, а не только с кормлением или условиями содержания. Иначе высокая продуктивность может не повториться у потомков.
2. Затем размножим выбранных особей и оценим продуктивность их потомства в сопоставимых условиях. Оставим для следующего этапа тех потомков, у которых нужный признак выражен и подтверждается наследованием. Повторение оценки и отбора позволит постепенно изменить группу.

Ответ: следует выбрать производителей, получить и оценить их потомство, а затем повторно отбирать лучших. Одного выбора родителей мало, потому что высокая продуктивность отдельной особи не гарантирует проявления и наследования признака у потомков.

Типичные ошибки

Ошибка — думать, что искусственный отбор сам создаёт наследственные изменения. Её допускают, смешивая причину различий с выбором организмов: новые варианты связаны с изменчивостью, а человек отбирает уже имеющиеся. Проверь себя вопросом: были ли в исходной группе организмы с разными признаками до начала отбора?

Не всякий выбор человека является методическим отбором. Если человек оставляет удобных особей, но не ставит цель получить новую форму, отбор остаётся бессознательным. Чтобы проверить ответ, найди в условии заранее сформулированную цель и конкретный желаемый результат.

Приобретённый за жизнь признак не обязательно передаётся потомству. Например, развитая тренировками особенность сама по себе не доказывает, что она наследуется. Проверь себя: описано ли в задаче наследование признака или только его наличие у родителя?

Искусственный отбор нельзя смешивать с естественным. В первом случае производителей выбирает человек, а во втором преимущество зависит от условий среды и влияет на выживание и размножение. Если убрать человека из описания, спроси, какой организм оставил бы больше потомков в данных природных условиях.

Связь с другими темами

Для понимания искусственного отбора нужны знания о наследственной и ненаследственной изменчивости: они помогают отличить передаваемый признак от приобретённого. Также важно понимать, как признаки наследуются и как организмы размножаются. Без этих знаний нельзя объяснить, почему одни особенности сохраняются в потомстве, а другие исчезают.

Искусственный отбор — один из инструментов селекции, то есть работы по созданию и улучшению групп организмов с нужными человеку свойствами. Он помогает понять происхождение пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Сравнение с естественным отбором пригодится при изучении эволюции и происхождения культурных форм.

Что запомнить

• Искусственный отбор — выбор человеком организмов для размножения.
• Материалом для отбора служит изменчивость организмов.
• Отбираемые признаки должны быть наследуемыми, чтобы закрепляться в потомстве.
• При бессознательном отборе заранее поставленной селекционной цели нет.
• Методический отбор проводят целенаправленно.
• Искусственный отбор используют для создания пород, сортов и штаммов.