Postignuća populacijske genetike, njezino masivno teorijsko utemeljenje svih prirodnih procesa koji se odvijaju u staništima, omogućuju ljudima da to znanje koriste u vlastitim potrebama. Dakle, fenomeni kao što su inbreeding i outbreeding su vrlo česti. Poznatiji sinonimni koncept za ove pojmove je incest. Koji su to procesi sa znanstvenog stajališta i što osoba može postići koristeći ih, analizirat ćemo u ovom članku.
Inbreeding - što je to?
Za početak, definirajmo sam koncept. Dakle, inbreeding, govoreći znanstvenim genetskim jezikom, je koncentracija genskih alela identičnih porijekla u jednom genotipu, odnosno u određenom organizmu.
Ako jednostavnijim riječima odgovorite na pitanje "Inbreeding - što je to?", onda možemo reći da se radi o namjernom križanju blisko povezanih oblika biljaka, životinja, ljudi s ciljemnakupljanje u genotipu određenih alela gena koji nose željenu osobinu. Zapravo, postoji nekoliko sinonima za ovaj proces. Dakle, kada je u pitanju ljudska populacija, usko povezani brakovi nazivaju se incestom. Ako govorimo o biljkama, onda govore o inkubaciji. Inbreeding je koncept za stočarstvo. Međutim, isti se izraz može koristiti i u uzgoju usjeva.
Heterosis
Postoji takva stvar kao što je ekstremni stupanj inbreedinga. To se događa kada:
- životinja je sposobna za samooplodnju;
- biljka se samooprašuje.
U tim je slučajevima mnogo lakše akumulirati homozigotne alele sa željenim svojstvom u generacijama, jer je skup kromosoma različitih pojedinaca isključen. Ovo svojstvo aktivno se koristi u biljnoj proizvodnji. Jedinke iz prve generacije kada se samooprašuju često daju rezultate u kojima se prinos povećava za 60%! To se naziva heteroza i najčešći je način dobivanja biljnih proizvoda kao što su:
- pamuk;
- papar;
- grašak;
- grah;
- citrusi;
- pšenica;
- ječam i drugi.
U uvjetima inbreedinga koji provodi čovjek, moguće je ugasiti manifestaciju štetnih gena prenošenjem u heterozigotno stanje u budućim generacijama. To se radi umjetnom selekcijom. Ako biljka živi u prirodnim uvjetima, tada takvu selekciju provodi sama priroda, to je prirodno. Zato u prirodi među samooprašujućimbiljkama je gotovo nemoguće susresti se s deformitetima, iskrivljenjima i ozbiljnim genetskim bolestima.
Povijest razvoja koncepta
Ako uronite u povijest, onda takva stvar kao što je incest postoji od davnina, od vremena faraona. Taj je fenomen različito percipiran u različitim civilizacijama. Na primjer, među starim Rimljanima, incest se smatrao strašnim grijehom. Ali na mjestima poput Egipta, zemalja Europe, predkolumbovske Amerike i za sve pristaše poganstva, ovaj je proces bio sasvim normalna komponenta života. Braća su se slobodno vjenčavala sa sestrama, a to je bilo dobrodošlo, jer je omogućilo očuvanje "plemenite" krvi dinastije u slučaju kraljevskih i kraljevskih obitelji. 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 što je inbreeding, a što heterosis, ljudi su naučili tek tijekom vremena empirijski. Jasno je da u to vrijeme znanje o populacijskoj genetici nije bilo dostupno. Ljudi su bili vođeni samo vidljivošću, eksperimentalnim testovima. No, to je bilo dovoljno da se primijeti: da bi se dobile željene osobine i fiksirale ih u potomstvu, trebalo bi križati blisko povezane oblike s postojećim genom koji se manifestira izvana.
Isto vrijedi i za biljke. Poznato je da su se još u 14. stoljeću u Osmanskom Carstvu uzgajali prekrasni tulipani nestandardnih boja, dobiveni inkubacijom. Među životinjama, najčešće podvrgnutiinbreeding pasa, budući da su oni bili glavni atribut lova, a ona je zauzvrat bila praktički glavna zabava.
Inbreeding pasa omogućio je dobivanje najjačih, najotpornijih i najbolje dresiranih lovačkih pasa. Istina, veliki broj jedinki koje su nastale mutacijom je uništen.
Stupanj i koeficijent inbreedinga
Teorijske potpore konceptu koji se razmatra dali su mnogi znanstvenici, ali najvrjednija su djela Engleza Wrighta i Rusa Kislovskog. Zajedno, ali neovisno jedan o drugom, uspjeli su stvoriti formulu koja vam omogućuje izračunavanje koeficijenta inbreedinga u generacijama. To izgleda ovako:
Fx=Ʃ F(1/2)n+ni-1 (1 + Fa) 100, gdje je
- Fx - koeficijent inbreedinga izražen kao postotak;
- Fa - koeficijent inbreeding od zajedničkog pretka;
- n, ni - linije rodovnika.
Ako poznajete nekoliko generacija vrste, a također imate informacije o koeficijentima inbreedinga koji su već izračunati za pretke, tada možete izračunati pokazatelj za bilo koji organizam. Treba samo istaknuti da se takvi izračuni rade samo u teorijske svrhe. Praksa pokazuje da je ova metoda neučinkovita, jer ne uzima u obzir recesivne alele koji nose štetne mutacije. I mogu postati homo- i heterozigoti ako se proces provodi često.
Stoga se rezultati prakse razlikuju od onih izračunatih teoretski. Formula Wright-Kislovsky koristi se samo kod pisanja diplomskih, seminarskih radova, disertacija, gdje vrlo velika količina podataka tijekom mnogih generacija zahtijeva sistematizaciju i slične izračune.
Ako govorimo o stupnju inbreedinga, onda smo ga već naveli gore. 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 - što je to? Ovo je jedna od varijanti procesa, o kojoj će biti riječi u nastavku. Također postoje umjereni i udaljeni parenja u srodstvu. 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 križanja najbližih pasmina. Ako se prevede na ljudske stupnjeve srodstva, onda su to, na primjer, majka i sin, otac i kćer, brat i sestra.
Kod ovog tipa križanja, postoji bliska razmjena sličnih alela. Kao rezultat toga, željena osobina brzo se očituje u potomstvu prve generacije. Međutim, to je opasno jer dobivena jedinka može nositi latentni recesivni mutantni gen, a bit će ih više, što je veći broj potomaka. U takvim slučajevima brzo dolazi do nakupljanja štetnih znakova i pojave deformiteta, mrtvorođenosti, neplodnosti organizama.
Umjereni prikaz
Takvo inbreeding životinja je križanje udaljenijih srodnika. Prevodeći u ljudske stupnjeve odnosa, to su, na primjer, rođaci i sestra, nećakinja i ujak i tako dalje.
Kao rezultat toga, možete postupno, pažljivim odabirom, 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 gotovo svakim potomkom.
Naravno, recesivni alel mutantnog gena će se i dalje manifestirati, možda više puta, ali će s vremenom potpuno izblijedjeti, pretvarajući se u heterozigot.
Pogled na daljinu
Ovo inbreeding životinja uključuje križanje ne tako blisko povezanih jedinki. Dakle, ako se projicira 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 prevladavaju i uzrokuju deformacije.
Očito, dobivanje najboljeg potomstva koje može prenijeti svoje osobine na sljedeću generaciju i nastaviti to činiti niz lanac je ono čemu je cilj inbreedinga (svrha za koju se koristi).
Primjeri križanja
Inbreeding se već dugo koristi u stočarstvu. A upravo je na primjeru predstavnika sisavaca očito kako to funkcionira. Govoreći o takvom inbreedingu, primjeri uključuju sljedeće:
- Populacije čistokrvnih konja;
- čiste linije čistokrvnih pasa;
- ujednačenost vrsta željenih pasmina mačaka i tako dalje.
U principu, takvo se križanje 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.
Posebno velika zasluga pripada iskusnim uzgajivačima pasa koji poznaju sve suptilnosti križanja i dobivanja uistinu lijepog i zdravog potomstva. Ali genetika je vrlo hirovita znanost, pa se greške događaju. Recesivni geni mogu se pojaviti i učiniti pojedinca nesposobnim za prodaju, za njegovu namjenu, za život općenito.
Inbreeding u kinologiji
Kao što smo već primijetili, kinolozi su više upućeni u tajne fenomena koji se razmatra nego svi drugi stručnjaci. Inbreeding pasa važan je uvjet za uzgoj čistokrvnih linija. Iskusni uzgajivači pasa dokazali su da upravo umjereni oblik takvog križanja daje najveći učinak.
Uvjeti za uspješan inbreeding pasa:
- kvaliteta genotipa pretka;
- kompetentan i proračunat pristup procesu;
- odabir umjerene opcije.
Glavna stvar za svakog uzgajivača pasa je spriječiti pojavu inbreeding depresije. Ovo je takvo stanje kada pojedinci počnu prenositi mutantne gene jedni na druge koji uzrokuju deformacije. Kao rezultat toga, svi su pojedinci slabi, bolesni i često umiru.
Outbreeding
Inbreeding je vrlo važan u oplemenjivanju biljaka, jer se mnoge kulture samooprašuju, pa je njegova učinkovitost visoka. Ali ako govorimo o životinjama, onda se i dalje češće koristi izvanbrodski uzgoj - radnja koja je suprotna po strukturi. Odnosno, nesrodni pojedinci se uopće križaju, kao rezultat toga, dobivaju se dobre punokrvne linije. Na ovaj način se uzgajaju konji, krave, svinje, psi i druge domaće životinje. Outbreeding je jednostavna i pouzdana metoda uzgoja, jer iz generacije u generaciju dobivaju stabilno potomstvo u smislu produktivnosti.
