§ 2. Искусственный отбор

Определения и обозначения

Искусственный отбор — выбор человеком организмов с нужными наследственными признаками для размножения и получения потомства. Например, для разведения могут оставлять животных с высокой продуктивностью. Это понятие помогает понять, как хозяйственная деятельность человека меняет состав организмов в следующих поколениях.

Бессознательный отбор — сохранение человеком полезных или привлекательных организмов без заранее поставленной цели вывести определённую форму. Человек может оставлять на семена самые крупные плоды просто потому, что они ему нравятся или удобны. Так постепенно накапливаются признаки, хотя специальную селекционную программу никто не планировал.

Методический отбор — целенаправленный выбор организмов по заранее определённым признакам для получения желаемого результата. Селекционер, например, заранее решает отбирать растения с высокой урожайностью и устойчивостью к засухе. Определение нужно, чтобы отличать планомерную работу от постепенного сохранения понравившихся форм без конкретной цели.

Порода, сорт и штамм — созданные человеком группы домашних животных, культурных растений и микроорганизмов, обладающие наследуемыми особенностями. Породой называют группу домашних животных, сортом — культурных растений, штаммом — микроорганизмов. Эти понятия обозначают результаты отбора, в которых нужные человеку особенности передаются потомству.

Как это устроено

Искусственный отбор возможен потому, что особи одного вида не полностью одинаковы. Такие различия возникают благодаря наследственной изменчивости, а некоторые из них переходят от родителей к потомкам. Если бы наследуемых различий не было, человек не смог бы предпочесть одних производителей другим по нужному признаку.

Человек оставляет для размножения организмы, у которых выражены полезные или привлекательные для него особенности. Их потомки с большей вероятностью унаследуют часть этих особенностей, чем потомки организмов, не выбранных для разведения. Поэтому доля нужного признака может увеличиваться в популяции от поколения к поколению.

При бессознательном отборе полезные формы накапливаются как побочный результат повседневной хозяйственной деятельности. Люди сохраняют то, что даёт больше пищи, удобнее в уходе или просто кажется привлекательнее, не планируя вывести конкретную породу или сорт. Методический отбор устроен иначе: цель и критерии выбора определяются заранее, поэтому производители подбираются систематически.

Повторение отбора в нескольких поколениях усиливает действие выбора, а скрещивание позволяет объединять признаки разных особей. Если потомство унаследовало нужные особенности, его представителей снова используют для размножения. Так постепенно закрепляются сочетания признаков, и возникают породы, сорта и штаммы, отличающиеся от исходных форм.

Направление изменений задают потребности человека, а не условия дикой природы. Например, высокая продуктивность может быть полезна в хозяйстве, но сама по себе не помогает организму добывать пищу или избегать хищников. Поэтому результат искусственного отбора не обязательно повышает приспособленность к самостоятельной жизни в природе.

Формы искусственного отбора

Сравнивая формы, прежде всего проверьте, была ли цель определена заранее. Затем сопоставьте критерии выбора: случайно складывающиеся хозяйственные предпочтения или заданные селекционером признаки. Польза для человека возможна в обоих случаях, поэтому сама по себе она не отличает методический отбор от бессознательного.

Разбор задач

Фермер оставлял на семена самые крупные плоды, не ставя цели вывести новый сорт. Нужно определить форму отбора и объяснить выбор. Размер плода служил основанием для сохранения семян, но заранее заданной программы выведения не было.

1. Определяем, что человек оставлял организмы или их потомство для дальнейшего размножения: на семена сохраняли плоды с нужным признаком.
2. Проверяем наличие цели. По условию фермер не собирался выводить новый сорт, значит, конкретной селекционной задачи заранее не ставилось.
3. Сопоставляем ситуацию с определениями: сохранение понравившихся форм без заранее поставленной цели — бессознательный отбор.

Ответ: это бессознательный отбор. Если семена от крупных плодов использовать снова, крупный размер может со временем встречаться чаще, когда он наследуется.

Заводчик выбирает для размножения коров с высокой молочной продуктивностью. Нужно объяснить, как стадо может измениться через несколько поколений. Здесь важно проследить не только факт выбора, но и передачу признака потомству.

1. В стаде есть наследственная изменчивость: коровы могут различаться по продуктивности, а часть этих различий связана с наследуемыми особенностями.
2. Заводчик выбирает более продуктивных животных в качестве производителей. Их потомство получает наследственные варианты от родителей.
3. Если отбор повторять, высокопродуктивное потомство также оставлять для размножения, доля соответствующих наследственных особенностей может увеличиваться.

Ответ: за несколько поколений средняя молочная продуктивность стада может повыситься. Это не означает, что каждый телёнок обязательно будет продуктивнее родителей: результат зависит от наследования и сочетания признаков.

Селекционер отбирает растения, устойчивые к засухе и дающие высокий урожай. Требуется объяснить роль отбора и скрещивания, а также значение наследственной изменчивости. В задаче заданы два критерия, поэтому работа направлена на сочетание подходящих свойств.

1. Отбор сохраняет для размножения растения, у которых проявлены устойчивость к засухе и высокая урожайность. Так повышается вероятность передачи нужных вариантов потомству.
2. Скрещивание подходящих растений может объединить желательные признаки в потомстве. Затем его оценивают и снова отбирают особей, соответствующих цели.
3. Наследственная изменчивость необходима, потому что именно среди различающихся растений можно найти и выбрать подходящие варианты. Без наследуемых различий отбирать для закрепления нечего.

Ответ: отбор задаёт направление работы, а скрещивание помогает сочетать признаки; повторный выбор способствует их закреплению. Успех зависит от наличия наследуемых вариантов и не гарантирует одинакового результата у всех потомков.

Типичные ошибки

• Ошибка — думать, что искусственный отбор создаёт наследственные изменения по желанию человека. Её допускают, смешивая выбор нужных особей с появлением новых различий. Проверьте себя вопросом: отбирает ли человек готовый вариант или может сам задать его возникновение? Отбор использует варианты, возникающие благодаря изменчивости.

• Ошибка — различать бессознательный и методический отбор по тому, полезен ли результат человеку. Польза возможна в обоих случаях, поэтому такой критерий не помогает. Спросите, была ли до отбора поставлена конкретная цель вывести определённую форму. Если была — отбор методический.

• Ошибка — считать, что признак выбранного родителя обязательно появится у всех потомков. Так рассуждают, забывая о различиях генотипов и характере наследования. Проверьте вывод: говорится ли о вероятности и наследуемости или утверждается, что потомки будут одинаковыми? Выбор родителей не гарантирует одинакового результата.

• Ошибка — полагать, что породы и сорта всегда лучше приспособлены к природной среде. Их создают с учётом потребностей человека, а не только условий самостоятельного выживания. Для проверки сравните, повышает ли отобранный признак пользу в хозяйстве или помогает организму в дикой природе. Эти преимущества могут не совпадать.

Связь с другими темами

Чтобы понять искусственный отбор, нужно знать, что такое наследственность и изменчивость, и как признаки передаются от родителей потомству. Наследственность обеспечивает передачу различий, а изменчивость даёт материал для выбора. Без этих понятий невозможно объяснить, почему отбор действует не одинаково на все признаки.

Искусственный отбор удобно сравнивать с естественным. В обоих случаях преимущество связано с различиями между организмами и тем, кто оставляет потомство. Но при искусственном отборе выбор задаёт человек, а при естественном — условия среды.

Тема связана с селекцией — деятельностью по созданию и улучшению пород, сортов и штаммов. Она также помогает объяснить происхождение домашних животных и культурных растений. Эти знания пригодятся при изучении того, как отбор и скрещивание применяют для получения организмов с нужными человеку свойствами.

Что запомнить

• Искусственный отбор проводит человек.
• Основа отбора — наследственная изменчивость организмов.
• Для размножения выбирают особей с нужными человеку признаками.
• Бессознательный отбор не предполагает заранее поставленной селекционной цели.
• Методический отбор целенаправлен и основан на заранее выбранных критериях.
• Результатами искусственного отбора могут быть породы, сорта и штаммы.
• Полезность признака при искусственном отборе определяется потребностями человека.