Dostignuća populacione genetike, njena masivna teorijska potkrepljenja svih prirodnih procesa koji se dešavaju u staništima, omogućavaju ljudima da koriste ovo znanje u sopstvenim potrebama. Dakle, fenomeni kao što su inbreeding i outbreeding su vrlo česti. Poznatiji sinonimni koncept za ove termine je incest. Koji su to procesi sa naučne tačke gledišta i šta osoba može postići koristeći ih, analiziraćemo u ovom članku.
Inbreeding - šta je to?
Za početak, hajde da definišemo sam koncept. Dakle, inbreeding, govoreći naučnim genetskim jezikom, je koncentracija genskih alela identičnih porijekla u jednom genotipu, odnosno u određenom organizmu.
Ako jednostavnijim riječima odgovorite na pitanje "Inbreeding - šta je to?", onda možemo reći da je ovo svrsishodno ukrštanje blisko povezanih oblika biljaka, životinja, ljudi s ciljemakumulacija u genotipu određenih alela gena koji nose željenu osobinu. Zapravo, postoji nekoliko sinonima za ovaj proces. Dakle, kada je u pitanju ljudska populacija, blisko povezani brakovi se nazivaju incestom. Ako govorimo o biljkama, onda govore o inkubaciji. Inbreeding je koncept za stočarstvo. Međutim, isti termin se također može koristiti u uzgoju usjeva.
Heterosis
Postoji takva stvar kao što je ekstremni stepen inbreedinga. Ovo se dešava kada:
- životinja je sposobna za samooplodnju;
- biljka se samooprašuje.
U ovim slučajevima je mnogo lakše akumulirati homozigotne alele sa željenim svojstvom u generacijama, jer je isključen skup hromozoma različitih pojedinaca. Ovo svojstvo se aktivno koristi u biljnoj proizvodnji. Jedinke iz prve generacije kada se samooprašuju često daju rezultate u kojima se prinos povećava za 60%! Ovo se naziva heterozis i najčešći je način za dobijanje biljnih proizvoda kao što su:
- pamuk;
- biber;
- grašak;
- grah;
- citrus;
- pšenica;
- ječam i drugi.
U uslovima inbreedinga koji sprovodi čovek, moguće je ugasiti ispoljavanje štetnih gena prenošenjem u heterozigotno stanje u budućim generacijama. To se radi putem vještačke selekcije. Ako biljka živi u prirodnim uvjetima, onda takvu selekciju provodi sama priroda, to je prirodno. Zato u prirodi među samooprašujućimbiljkama je gotovo nemoguće suočiti se s deformitetima, distorzijama i ozbiljnim genetskim bolestima.
Istorija razvoja koncepta
Ako uronite u istoriju, onda takva stvar kao što je incest postoji od davnina, od vremena faraona. Ovaj fenomen je različito percipiran u različitim civilizacijama. Na primjer, među starim Rimljanima, incest se smatrao strašnim grijehom. Ali na mjestima poput Egipta, zemalja Evrope, pretkolumbovske Amerike i za sve pristalice paganizma, ovaj proces je bio sasvim normalna komponenta života. Braća su se slobodno oženila sestrama, i to je bilo dobrodošlo, jer je omogućilo da se sačuva "plemenita" krv dinastije u slučaju kraljevskih i kraljevskih porodica. Međutim, Biblija je zabranila takav incest, incest se smatrao strašnim grijehom, pa je cijeli kršćanski svijet s vremenom zaustavio takve procese.
Ako govorimo o biljkama, životinjama, onda šta je inbreeding, a šta heterosis, ljudi su naučili tek tokom vremena empirijski. Jasno je da u to vrijeme znanje o populacionoj genetici nije bilo dostupno. Ljudi su bili vođeni samo vidljivošću, eksperimentalnim testovima. Međutim, to je bilo dovoljno da se primijeti: da bi se dobile željene osobine i fiksirale ih u potomstvu, trebalo bi ukrstiti blisko srodne oblike sa postojećim genom koji se manifestuje spolja.
Isto važi i za biljke. Poznato je da su se još u 14. stoljeću u Osmanskom carstvu uzgajali prekrasni tulipani nestandardnih boja, dobijeni inkubacijom. Među životinjama, najčešće podvrgnutiinbreeding pasa, budući da su oni bili glavni atribut lova, a ona je zauzvrat bila praktički glavna zabava.
Inbreeding kod pasa omogućio je dobijanje najjačih, najotpornijih i najbolje obučenih lovačkih pasa. Istina, veliki broj jedinki koje su nastale mutacijom je uništen.
Stepen i koeficijent inbreedinga
Teorijske potpore konceptu koji se razmatra dali su mnogi naučnici, ali najvredniji su radovi Engleza Rajta i Rusa Kislovskog. Zajedno, ali neovisno jedan od drugog, uspjeli su stvoriti formulu koja vam omogućava da izračunate koeficijent inbreedinga u generacijama. To izgleda ovako:
Fx=Ʃ F(1/2)n+ni-1 (1 + Fa) 100, gdje je
- Fx - koeficijent inbreedinga izražen u postocima;
- Fa - inbreeding koeficijent od zajedničkog pretka;
- n, ni - linije pedigrea.
Ako poznajete nekoliko generacija vrste, a također imate informacije o koeficijentima inbreedinga koji su već izračunati za pretke, tada možete izračunati indikator za bilo koji organizam. Treba samo naglasiti da se ovakvi proračuni rade samo u teorijske svrhe. Praksa pokazuje da je ova metoda neefikasna, jer ne uzima u obzir recesivne alele koji nose štetne mutacije. I mogu postati i homo- i heterozigoti ako se proces često provodi.
Stoga se rezultati prakse razlikuju od onih izračunatih teoretski. Formula Wright-Kislovsky se koristi samo pri pisanju teza, seminarskih radova, disertacija, gdje veoma velika količina podataka tokom mnogih generacija zahtijeva sistematizaciju i slične proračune.
Ako govorimo o stepenu inbreedinga, onda smo to već naveli iznad. U praksi uzgoja pasa uobičajeno je označavati ga rimskim brojevima, koji pokazuju u kojoj generaciji je postojao zajednički predak sa željenom osobinom.
Klasifikacija
Bliski (bliski) inbreeding - šta je to? Ovo je jedna od varijanti procesa, o kojoj će biti riječi u nastavku. Postoje i umjereni i udaljeni inbreeding. Da bismo razumjeli glavne razlike i sličnosti između različitih vrsta, pogledajmo svaku od njih.
Blisko inbreeding
Ovo je najteža i najopasnija vrsta ovog procesa. Sastoji se od krvnog ukrštanja najuže srodnih pasmina. Ako se prevede na ljudske stepene srodstva, onda su to, na primjer, majka i sin, otac i kćer, brat i sestra.
Kod ovog tipa ukrštanja, postoji bliska razmjena sličnih alela. Kao rezultat toga, željena osobina brzo se manifestira u potomstvu prve generacije. Međutim, to je opasno jer rezultirajuća jedinka može nositi latentni recesivni mutantni gen, a biće ih više, što je veći broj potomaka. U takvim slučajevima brzo dolazi do nagomilavanja štetnih znakova i pojave deformiteta, mrtvorođenosti, neplodnosti organizama.
Moderate view
Ovakav inbreeding životinja je ukrštanje udaljenijih srodnika. Prevodeći u ljudske stepene odnosa, to su, na primjer, rođaci i sestra, nećakinja i ujak, itd.
Kao rezultat, možete postepeno, pažljivo birajući, postići homozigotnost za željene parametre. Ovaj proces je dug, ali minimizira homozigotnost štetnih alela. Kao rezultat, možete dobiti dobru generaciju, jaku, izdržljivu i zdravu sa skoro svakim potomstvom.
Naravno, recesivni alel mutantnog gena će se i dalje manifestirati, možda više puta, ali će vremenom potpuno izblijedjeti, pretvarajući se u heterozigota.
Pogled na daljinu
Ovo inbreeding životinja uključuje ukrštanje ne tako blisko povezanih jedinki. Dakle, ako se projektuje na ljude, to bi mogli biti, na primjer, drugi rođaci.
Takav proces daje vrlo slab rezultat, često gotovo neprimjetan. Osim toga, studije su potvrdile da se s vremenom pojavljuju generacije pojedinaca s oštro negativnim predznacima. Životinje bolesnije, slabije, mutantni geni preovlađuju i uzrokuju deformitete.
Očigledno, dobivanje najboljeg potomstva koje može prenijeti svoje osobine na sljedeću generaciju i nastaviti to činiti niz lanac je ono čemu je cilj inbreeding (svrha za koju se koristi).
Primjeri ukrštanja
Inbreeding se koristi u stočarstvu dugo vremena. I upravo na primjeru predstavnika sisara jasno je kako to funkcionira. Govoreći o takvom inbreedingu, primjeri uključuju sljedeće:
- Populacije čistokrvnih konja;
- čiste linije rasnih pasa;
- ujednačenost vrsta željenih pasmina mačaka i tako dalje.
U principu, takvo ukrštanje se može primijeniti na sve vrste životinja. Za većinu ljudi to će biti samo eksperimentalno. Ali inbreeding, primjeri koje smo naveli iznad, već je zadatak od ozbiljne praktične važnosti.
Naročito velika zasluga pripada iskusnim uzgajivačima pasa koji poznaju sve suptilnosti ukrštanja i dobijanja zaista lijepog i zdravog potomstva. Ali genetika je vrlo hirovita nauka, pa se greške dešavaju. Recesivni geni se mogu pojaviti i učiniti pojedinca nesposobnim za prodaju, za njegovu namjenu, za život općenito.
Inbreeding u kinologiji
Kao što smo već napomenuli, kinolozi su više upućeni u tajne fenomena koji se razmatra nego svi drugi stručnjaci. Inbreeding pasa je važan uslov za uzgoj čistokrvnih linija. Iskusni uzgajivači pasa dokazali su da je umjereni oblik ovakvog ukrštanja ono što daje najveći učinak.
Uslovi za uspješan inbreeding pasa:
- kvalitet genotipa predaka;
- kompetentan i proračunat pristup procesu;
- odabir umjerene opcije.
Glavna stvar za svakog uzgajivača pasa je spriječiti nastanak depresije u srodstvu. Ovo je takvo stanje kada pojedinci počnu prenositi mutantne gene jedni na druge koji uzrokuju deformitete. Kao rezultat toga, svi pojedinci su slabi, bolesni i često umiru.
Outbreeding
Inbreeding je veoma važan u oplemenjivanju biljaka, jer se mnoge kulture samooprašuju, pa je njegova efikasnost visoka. Ali ako govorimo o životinjama, onda se i dalje češće koristi izvanbreding - radnja koja je suprotna po strukturi. Odnosno, nesrodni pojedinci se uopće križaju, kao rezultat toga, dobivaju se dobre rasne linije. Na ovaj način se uzgajaju konji, krave, svinje, psi i druge domaće životinje. Outbreeding je jednostavan i pouzdan način uzgoja, jer iz generacije u generaciju dobijaju stabilno potomstvo u smislu produktivnosti.
