1.3.1. Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе

Определения и обозначения

Искусственный отбор — сохранение человеком организмов с нужными признаками и их использование для получения потомства. Иными словами, человек влияет на то, какие особи будут размножаться. Это понятие помогает объяснить, как люди изменяют домашних животных и культурные растения, не создавая наследственные признаки напрямую.

Методический отбор — целенаправленный выбор человеком особей с заранее определёнными признаками для размножения. Например, селекционер может стремиться получить растения с крупными плодами. Понятие нужно, чтобы отличать планомерную работу с конкретной задачей от отбора, возникающего из обычных предпочтений людей.

Бессознательный отбор — сохранение и размножение человеком наиболее полезных или привлекательных особей без заранее поставленной цели создать новую форму. Человек не планирует выведение породы, но чаще оставляет потомство от тех животных, которые ему больше подходят. Этот термин объясняет, как изменения могут накапливаться и без специальной селекционной программы.

Порода — созданная человеком группа домашних животных с общими наследуемыми признаками. Такие признаки должны сохраняться у потомков, а не только проявляться у отдельных особей. Понятие помогает назвать устойчивый результат длительного разведения и отбора животных.

Как это устроено

Искусственный отбор возможен благодаря наследственной изменчивости: особи одного вида не полностью одинаковы, а часть их различий передаётся потомству. Если бы все организмы обладали одними и теми же признаками или различия не наследовались, выбирать было бы не из чего. Различия могут быть заметны, например, в густоте шерсти или размере плодов. Именно наследуемые варианты становятся материалом для дальнейшего отбора.

Человек выбирает особей с полезными или желательными признаками и оставляет их для размножения. Их потомство чаще наследует соответствующие особенности, поэтому доля этих признаков в группе может увеличиваться от поколения к поколению. Такой результат не возникает от одного лишь желания человека: выбранные особи должны дать потомство, а признак — передаваться ему. Чем последовательнее выбор производителей, тем сильнее он влияет на состав следующих поколений.

При методическом отборе цель определяют заранее, например получить животных с густой шерстью. Затем сравнивают особей по нужному признаку и оставляют для размножения наиболее подходящих. В следующем поколении выбор повторяют, учитывая, насколько хорошо признак передался потомкам. Благодаря такой последовательности можно постепенно получать формы с заданными свойствами.

При бессознательном отборе люди не ставят задачу вывести новую породу или сорт. Однако в хозяйстве чаще оставляют потомство от животных, которые дают больше пользы, а среди домашних питомцев могут предпочитать привлекательных особей. Такие предпочтения влияют на то, кто размножается, даже если люди не планируют изменить организм. Если предпочтение повторяется много поколений, выбранные особенности могут становиться всё более распространёнными.

Продолжительное размножение отобранных особей приводит к накоплению различий между группами организмов. Потомки унаследуют часть признаков родителей, а повторный выбор будет поддерживать нужные особенности. Так постепенно формируются породы животных и сорта растений, которые отличаются от исходных форм. Для устойчивого результата важны и наследуемость признака, и повторение отбора в течение поколений.

Формы отбора и их особенности

Сравнивайте формы отбора по тому, есть ли у человека конкретная цель, а не только по тому, выбирает ли он особей: выбор происходит в обоих случаях. Затем определите, как именно выбирают производителей и какого результата добиваются. Так проще не спутать планомерную селекционную работу с накоплением предпочтительных признаков без заранее поставленной задачи.

Разбор задач

Задача 1. Объясните, почему отбор животных с более густой шерстью может изменить признаки стада через несколько поколений.
Решение.

1. Сначала выясним, различаются ли животные по густоте шерсти. Если среди них есть более и менее шерстистые особи, имеется изменчивость, необходимая для отбора.
2. Затем проверим, может ли признак передаваться потомству. Если густая шерсть наследуется, потомки отобранных животных с большей вероятностью будут иметь такую же особенность.
3. Если человек оставляет для размножения именно более шерстистых особей, этот признак будет чаще встречаться в потомстве. При повторном выборе в следующих поколениях он может стать характерным для значительной части стада.
   Ответ: при наследуемости признака и последовательном размножении отобранных животных доля особей с густой шерстью постепенно возрастёт.

Задача 2. Фермер оставляет для размножения коров, дающих больше молока. Определите форму отбора и объясните ответ.
Решение.

1. Установим критерий: фермер выбирает коров по количеству молока.
2. Проверим, есть ли заранее поставленная цель. Выбор направлен на получение потомства от более продуктивных животных, то есть фермер целенаправленно стремится к определённому хозяйственному результату.
3. Сопоставим это с определением: методический отбор проводится по заранее заданному признаку. Если высокая молочная продуктивность наследуется и выбор повторяется, доля таких животных может увеличиваться.
   Ответ: это методический отбор, поскольку фермер заранее выбрал критерий и сознательно оставляет подходящих коров для размножения.

Задача 3. Селекционер хочет получить сорт растений с крупными плодами. Опишите последовательность действий и объясните, почему одного отбора крупных плодов недостаточно.
Решение.

1. Сначала среди растений находят особи, у которых плоды крупнее, и выясняют, передаётся ли эта особенность потомкам. Размер плода должен быть связан с наследуемыми различиями, иначе отбор не закрепит его.
2. Селекционер оставляет подходящие растения для размножения и получает новое поколение. Среди потомков снова выбирает растения с крупными плодами и повторяет размножение.
3. Одного отбора недостаточно: выбранные растения ещё должны дать потомство, а признак должен наследоваться. Повторный выбор помогает постепенно увеличить распространённость нужного свойства.
   Ответ: нужно отбирать растения с крупными плодами, размножать их и снова отбирать подходящее потомство; без наследуемости признака и повторения отбора сорт не сформируется.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что отбор сам создаёт нужные наследственные изменения. Так думают, потому что результат отбора заметен, а изменения, на которых он основан, могут быть неочевидны. На деле отбор сохраняет уже имеющиеся варианты изменчивости. Проверьте себя: спросите, откуда у исходных организмов взялись различия, которые человек выбирает.

Ошибка: смешивать искусственный и естественный отбор. Оба процесса связаны с неодинаковым размножением организмов, поэтому их легко спутать. При искусственном отборе производителей выбирает человек, а при естественном на это влияют условия среды. Для проверки определите, кто или что непосредственно влияет на размножение особей.

Ошибка: называть бессознательный отбор случайным отсутствием отбора. Целенаправленного плана действительно нет, но предпочтения людей влияют на то, кто оставляет потомство. Если одних животных постоянно считают более полезными и размножают чаще, их признаки получают преимущество. Проверьте себя: сравните, одинаковы ли шансы разных особей на размножение.

Ошибка: ожидать заметного результата за одно поколение. Выбор подходящих производителей ещё не означает, что признак стал устойчивым у всей группы. Нужны передача признака потомкам и последовательное повторение отбора. Проверьте себя: можно ли объяснить, как особенность сохранится и станет распространённой в следующих поколениях?

Связь с другими темами

Для понимания искусственного отбора нужны знания о наследственности и изменчивости: первая объясняет передачу признаков потомству, вторая даёт материал для выбора. С этой темой связано изучение естественного отбора: сравнивая их, можно увидеть, что в одном случае размножение организмов направляет человек, а в другом — условия среды. Искусственный отбор используют в селекции растений и животных, чтобы получать сорта и породы с нужными свойствами. Поэтому тема помогает понять происхождение многих форм, используемых в хозяйстве.

Что запомнить

• Искусственный отбор осуществляет человек.
• Материалом для отбора служит наследственная изменчивость.
• При методическом отборе цель задаётся заранее.
• Бессознательный отбор действует без намерения вывести новую форму.
• Отобранные особи должны размножаться, чтобы признаки передавались потомству.
• Длительный отбор приводит к появлению пород и сортов.