Výsledky populačnej genetiky, jej masívne teoretické zdôvodnenie všetkých prírodných procesov vyskytujúcich sa v biotopoch, umožňujú ľuďom využiť tieto poznatky vo svojich vlastných potrebách. Takže javy ako inbríding a outbreeding sú veľmi bežné. Známejším synonymným pojmom pre tieto výrazy je incest. Aké sú tieto procesy z vedeckého hľadiska a čo pomocou nich môže človek dosiahnuť, rozoberieme v tomto článku.
Inbreeding – čo to je?
Na začiatok si definujme samotný pojem. Príbuzenské kríženie, povedané vedeckým genetickým jazykom, je koncentrácia génových alel rovnakého pôvodu v jednom genotype, to znamená v konkrétnom organizme.
Ak na otázku „Inbreeding – čo je to?“odpoviete jednoduchšími slovami, potom môžeme povedať, že ide o účelové kríženie blízko príbuzných foriem rastlín, živočíchov, ľudí s cieľomakumuláciu v genotype určitých alel génu, ktoré nesú požadovanú vlastnosť. V skutočnosti existuje niekoľko synoným pre tento proces. Takže pokiaľ ide o ľudskú populáciu, úzko súvisiace manželstvá sa nazývajú incest. Ak hovoríme o rastlinách, potom hovoria o inkubácii. Inbreeding je pojem pre chov zvierat. Rovnaký výraz však možno použiť aj pri pestovaní plodín.
Heteróza
Existuje niečo ako extrémny stupeň príbuzenskej plemenitby. Toto sa stane, keď:
- zviera je schopné samooplodnenia;
- rastlina sa samoopeľuje.
V týchto prípadoch je oveľa jednoduchšie akumulovať homozygotné alely s požadovaným znakom v generáciách, pretože je vylúčená sada chromozómov od rôznych jedincov. Táto vlastnosť sa aktívne využíva v rastlinnej výrobe. Jedince z prvej generácie pri samoopelení často dávajú výsledky, pri ktorých sa úroda zvyšuje o 60 %! Toto sa nazýva heteróza a je to najbežnejší spôsob získavania rastlinných produktov, ako sú:
- bavlna;
- pepper;
- hrach;
- fazuľa;
- citrus;
- pšenica;
- jačmeň a iné.
V podmienkach inbrídingu vykonávaného človekom je možné uhasiť prejav škodlivých génov ich prenesením do heterozygotného stavu v budúcich generáciách. To sa deje pomocou umelého výberu. Ak rastlina žije v prírodných podmienkach, potom takýto výber vykonáva samotná príroda, je to prirodzené. To je dôvod, prečo v prírode medzi samoopelivérastliny sú takmer nemožné stretnúť sa s deformáciami, deformáciami a vážnymi genetickými chorobami.
História vývoja konceptu
Ak sa ponoríte do histórie, potom niečo ako incest existuje už od staroveku, od čias faraónov. Tento jav bol v rôznych civilizáciách vnímaný rôzne. Napríklad medzi starými Rimanmi bol incest považovaný za hrozný hriech. Ale na miestach ako Egypt, krajiny Európy, predkolumbovská Amerika a pre všetkých prívržencov pohanstva bol tento proces úplne bežnou súčasťou života. Bratia sa slobodne oženili so sestrami a to bolo vítané, pretože to umožnilo zachovať „ušľachtilú“krv dynastie v prípade kráľovských a kráľovských rodín. Biblia však takýto incest zakazovala, incest bol považovaný za strašný hriech, takže celý kresťanský svet časom zastavil takéto procesy.
Ak hovoríme o rastlinách, zvieratách, tak čo je inbríding, čo je heteróza, sa ľudia naučili až časom empiricky. Je zrejmé, že v tom čase neboli dostupné poznatky z populačnej genetiky. Ľudia sa riadili len viditeľnosťou, experimentálnymi testami. To však stačilo na to, aby sme si to všimli: na získanie požadovaných vlastností a ich fixáciu u potomstva by sa mali krížiť blízko príbuzné formy s existujúcim génom, ktorý sa prejavuje navonok.
To isté platí pre rastliny. Je známe, že už v 14. storočí sa v Osmanskej ríši pestovali nádherné tulipány neštandardných farieb, získané inkubáciou. Spomedzi zvierat najčastejšie podrobovanépríbuzenská plemenitba psov, keďže boli hlavným atribútom lovu, a ona bola zase prakticky hlavnou zábavou.
Príbuzenské kríženie u psov umožnilo získať najsilnejších, najodolnejších a najlepšie vycvičených poľovných psov. Je pravda, že veľké množstvo jedincov, ktorí vzišli z mutácií, bolo zničených.
Stupeň a koeficient inbrídingu
Teoretické zdôvodnenia uvažovaného konceptu poskytli mnohí vedci, no najcennejšie sú diela Angličana Wrighta a Rusa Kislovského. Spoločne, no nezávisle od seba, sa im podarilo vytvoriť vzorec, ktorý umožňuje vypočítať koeficient príbuzenskej plemenitby v generáciách. Vyzerá to takto:
Fx=Ʃ F(1/2)n+ni-1 (1 + Fa) 100, kde
- Fx - koeficient príbuzenskej plemenitby vyjadrený v percentách;
- Fa - koeficient príbuzenského kríženia od spoločného predka;
- n, ni - línie rodokmeňa.
Ak poznáte niekoľko generácií druhu a máte tiež informácie o koeficientoch príbuzenského kríženia, ktoré už boli vypočítané pre predkov, potom môžete vypočítať ukazovateľ pre akýkoľvek organizmus. Treba len zdôrazniť, že takéto výpočty sa robia len na teoretické účely. Prax ukazuje, že táto metóda je neefektívna, pretože neberie do úvahy recesívne alely, ktoré nesú škodlivé mutácie. A ak sa tento proces vykonáva často, môžu sa stať homo- aj heterozygotmi.
Výsledky praxe sa preto líšia od teoreticky vypočítaných. Wright-Kislovského vzorec sa používa iba pri písaní diplomových prác, semestrálnych prác, dizertačných prác, kde si veľké množstvo údajov za mnoho generácií vyžaduje systematizáciu a podobné výpočty.
Ak hovoríme o stupni príbuzenskej plemenitby, tak sme to už naznačili vyššie. V chovateľskej praxi je zvykom označovať ho rímskymi číslicami, ktoré ukazujú, v ktorej generácii bol spoločný predok s požadovanou vlastnosťou.
Klasifikácia
Úzka (blízka) príbuzenská plemenitba – čo to je? Toto je jedna z odrôd procesu, o ktorej sa bude diskutovať nižšie. Existuje aj mierna a vzdialená príbuzenská plemenitba. Aby sme pochopili hlavné rozdiely a podobnosti medzi rôznymi druhmi, pozrime sa na každý z nich.
Úzke príbuzenské kríženie
Toto je najťažší a najnebezpečnejší typ tohto procesu. Spočíva v krížení najpríbuznejších plemien pokrvne. Ak to preložíme do ľudských stupňov príbuzenstva, potom je to napríklad matka a syn, otec a dcéra, brat a sestra.
Pri tomto type kríženia dochádza k úzkej výmene podobných alel. V dôsledku toho sa požadovaná vlastnosť rýchlo prejaví u potomkov prvej generácie. To je však nebezpečné, pretože výsledný jedinec môže byť nositeľom latentného recesívneho mutantného génu a bude ich viac, čím väčší bude počet potomkov. V takýchto prípadoch rýchlo nastáva hromadenie škodlivých znakov a objavujú sa deformácie, mŕtve narodenie, neplodnosť organizmov.
Stredné zobrazenie
Takéto príbuzenské kríženie zvierat je krížením vzdialenejších príbuzných. V preklade do ľudských stupňov vzťahu sú to napríklad bratranci a sesternice a sestra, neter a strýko atď.
Výsledkom je, že môžete postupne, dôkladným výberom, dosiahnuť homozygotnosť pre požadované parametre. Tento proces je dlhý, ale minimalizuje homozygotnosť škodlivých alel. Výsledkom je, že takmer s každým potomkom môžete získať dobrú generáciu, silnú, vytrvalú a zdravú.
Samozrejme, recesívna alela mutantného génu sa stále prejaví, možno aj viackrát, ale časom úplne vybledne a zmení sa na heterozygota.
Pohľad do diaľky
Toto príbuzenské kríženie zvierat zahŕňa kríženie nie tak blízko príbuzných jedincov. Ak sa to teda premietne na ľudí, mohli by to byť napríklad bratranci z druhého kolena.
Takýto proces dáva veľmi slabý výsledok, často takmer nepostrehnuteľný. Štúdie navyše potvrdili, že postupom času sa objavujú generácie jedincov s výrazne negatívnymi znakmi. Zvieratá sú chorľavejšie, slabšie, mutantné gény prevládajú a spôsobujú deformácie.
Je zrejmé, že cieľom príbuzenskej plemenitby (účel, na ktorý sa používa) je získanie tých najlepších potomkov, ktorí môžu svoje vlastnosti odovzdať ďalšej generácii a pokračovať v tom ďalej.
Príklady kríženia
Inbreeding sa v chove zvierat používa už dlho. A práve na príklade zástupcov cicavcov je zrejmé, ako to funguje. Keď už hovoríme o takomto príbuzenskom krížení, príklady zahŕňajú nasledovné:
- Populácie čistokrvných koní;
- čistokrvné línie čistokrvných psov;
- jednotnosť druhov požadovaných plemien mačiek atď.
V zásade sa takéto kríženie dá aplikovať na všetky druhy zvierat. Pre väčšinu ľudí to bude len čisto experimentálne. Ale príbuzenská plemenitba, ktorej príklady sme uviedli vyššie, je už úlohou vážneho praktického významu.
Zvlášť veľkú zásluhu majú skúsení chovatelia psov, ktorí poznajú všetky jemnosti kríženia a získania skutočne krásneho a zdravého potomka. Ale genetika je veľmi rozmarná veda, takže sa stávajú chyby. Recesívne gény sa môžu objaviť a urobiť jednotlivca nevhodným na predaj, na zamýšľaný účel, na život vo všeobecnosti.
Príbuzenské kríženie v kynológii
Ako sme už poznamenali, kynológovia sú viac zasvätení do tajov skúmaného javu ako všetci ostatní špecialisti. Príbuzenská plemenitba u psov je dôležitou podmienkou pre chov čistokrvných línií. Skúsení chovatelia psov dokázali, že najväčší efekt dáva mierna forma takéhoto kríženia.
Podmienky úspešného príbuzenského kríženia psov:
- kvalita genotypu predka;
- kompetentný a vypočítavý prístup k procesu;
- výber miernej možnosti.
Hlavnou vecou pre každého chovateľa psov je zabrániť nástupu inbrídingovej depresie. Toto je taký stav línie, keď si jednotlivci začnú navzájom prenášať mutantné gény, ktoré spôsobujú deformácie. Výsledkom je, že všetci jednotlivci sú slabí, chorí a často zomierajú.
Outbreeding
Príbuzenské kríženie je pri šľachtení rastlín veľmi dôležité, pretože mnohé plodiny sú samoopelivé, takže jeho účinnosť je vysoká. Ale ak hovoríme o zvieratách, potom sa stále častejšie používa outbreeding - akcia, ktorá je v štruktúre opačná. To znamená, že nepríbuzní jedinci sa vôbec krížia, v dôsledku čoho sa získajú dobré čistokrvné línie. Takto sa chovajú kone, kravy, ošípané, psy a iné domáce zvieratá. Outbreeding je jednoduchá a spoľahlivá metóda šľachtenia, pretože z generácie na generáciu získavajú stabilné potomstvo z hľadiska produktivity.
