Úspěchy populační genetiky, její masivní teoretické zdůvodnění všech přírodních procesů vyskytujících se v biotopech, umožňují lidem využít tyto znalosti pro své vlastní potřeby. Takže jevy jako inbreeding a outbreeding jsou velmi běžné. Známější synonymní koncept pro tyto termíny je incest. Jaké jsou tyto procesy z vědeckého hlediska a čeho pomocí nich může člověk dosáhnout, rozebereme v tomto článku.
Inbreeding – co to je?
Začněme tím, že definujeme samotný koncept. Inbreeding, řečeno vědeckým genetickým jazykem, je tedy koncentrace genových alel identického původu v jednom genotypu, tedy v konkrétním organismu.
Pokud na otázku „Inbreeding – co to je?“odpovíte jednoduššími slovy, pak můžeme říci, že se jedná o účelové křížení blízce příbuzných forem rostlin, zvířat, lidí s cílemakumulace v genotypu určitých alel genu, které nesou požadovaný znak. Ve skutečnosti existuje několik synonym pro tento proces. Takže pokud jde o lidskou populaci, úzce související manželství se nazývají incest. Pokud mluvíme o rostlinách, pak mluví o inkubaci. Inbreeding je koncept pro chov zvířat. Stejný termín však lze použít i při šlechtění plodin.
Heteróza
Existuje něco jako extrémní stupeň příbuzenské plemenitby. To se stane, když:
- zvíře je schopné samooplodnění;
- rostlina se samoopyluje.
V těchto případech je mnohem snazší akumulovat homozygotní alely s požadovaným znakem v generacích, protože je vyloučena sada chromozomů od různých jedinců. Tato vlastnost se aktivně využívá v rostlinné výrobě. Jedinci z první generace při samosprašování často dávají výsledky, kdy se výnos zvýší o 60 %! Toto se nazývá heteróza a je to nejběžnější způsob, jak získat rostlinné produkty, jako jsou:
- bavlna;
- pepper;
- peas;
- fazole;
- citrus;
- pšenice;
- ječmen a další.
V podmínkách inbreedingu prováděného člověkem je možné uhasit projev škodlivých genů jejich převedením do heterozygotního stavu v budoucích generacích. To se děje umělým výběrem. Pokud rostlina žije v přírodních podmínkách, pak takový výběr provádí sama příroda, je to přirozené. Proto v přírodě mezi samosprašnérostliny jsou téměř nemožné setkat se s deformacemi, deformacemi a vážnými genetickými chorobami.
Historie vývoje konceptu
Pokud se ponoříte do historie, pak něco jako incest existuje od pradávna, od dob faraonů. Tento fenomén byl v různých civilizacích vnímán odlišně. Například mezi starými Římany byl incest považován za hrozný hřích. Ale v místech jako Egypt, země Evropy, předkolumbovská Amerika a pro všechny přívržence pohanství byl tento proces zcela běžnou součástí života. Bratři se svobodně oženili se sestrami a to bylo vítáno, protože to umožnilo zachovat „ušlechtilou“krev dynastie v případě královských a královských rodin. Bible však takový krvesmilstvo zakazovala, krvesmilstvo bylo považováno za strašný hřích, takže celý křesťanský svět časem takové procesy zastavil.
Pokud mluvíme o rostlinách, zvířatech, tak co je inbreeding, co je heteróza, se lidé naučili až časem empiricky. Je zřejmé, že v té době nebyly k dispozici znalosti populační genetiky. Lidé se řídili pouze viditelností, experimentálními testy. To však stačilo k povšimnutí: k získání požadovaných vlastností a jejich fixaci v potomstvu by měly být zkříženy blízce příbuzné formy s existujícím genem, který se projevuje navenek.
Totéž platí pro rostliny. Je známo, že již ve 14. století se v Osmanské říši pěstovaly nádherné tulipány nestandardních barev, získané inkubací. Mezi zvířaty nejčastěji vystavenapříbuzenská plemenitba psů, protože oni byli hlavním atributem lovu, a ona zase byla prakticky hlavní zábavou.
Příbuzenská plemenitba u psů umožnila získat nejsilnější, nejodolnější a nejlépe vycvičené lovecké psy. Je pravda, že velké množství jedinců, kteří vzešli z mutací, bylo zničeno.
Stupeň a koeficient příbuzenské plemenitby
Teoretické zdůvodnění uvažovaného konceptu poskytlo mnoho vědců, ale nejcennější jsou práce Angličana Wrighta a Rusa Kislovského. Společně, ale nezávisle na sobě, se jim podařilo vytvořit vzorec, který umožňuje vypočítat koeficient příbuzenské plemenitby v generacích. Vypadá to takto:
Fx=Ʃ F(1/2)n+ni-1 (1 + Fa) 100, kde
- Fx - koeficient příbuzenské plemenitby vyjádřený v procentech;
- Fa - koeficient příbuzenské plemenitby od společného předka;
- n, ni - linie rodokmenu.
Pokud znáte několik generací druhu a máte také informace o koeficientech příbuzenské plemenitby již vypočítaných pro předky, můžete ukazatel vypočítat pro jakýkoli organismus. Je třeba pouze zdůraznit, že takové výpočty jsou prováděny pouze pro teoretické účely. Praxe ukazuje, že tato metoda je neefektivní, protože nebere v úvahu recesivní alely, které nesou škodlivé mutace. A mohou se stát homo- i heterozygoti, pokud se tento proces provádí často.
Výsledky praxe se proto liší od teoreticky vypočítaných. Wright-Kislovského vzorec se používá pouze při psaní diplomových prací, semestrálních prací, dizertačních prací, kde velmi velké množství dat za mnoho generací vyžaduje systematizaci a podobné výpočty.
Pokud mluvíme o stupni příbuzenské plemenitby, pak jsme to již naznačili výše. V praxi chovu psů je obvyklé označovat jej římskými číslicemi, které ukazují, ve které generaci byl společný předek s požadovaným znakem.
Klasifikace
Blízká (blízká) příbuzenská plemenitba – co to je? Toto je jedna z odrůd procesu, která bude popsána níže. Existuje také mírná a vzdálená příbuzenská plemenitba. Abychom pochopili hlavní rozdíly a podobnosti mezi různými druhy, podívejme se na každý z nich.
Blízká příbuzenská plemenitba
Toto je nejobtížnější a nejnebezpečnější typ tohoto procesu. Spočívá v křížení nejblíže příbuzných plemen krví. Přeloženo do lidských stupňů příbuzenství, pak je to například matka a syn, otec a dcera, bratr a sestra.
U tohoto typu křížení dochází k těsné výměně podobných alel. V důsledku toho se požadovaný rys rychle projeví u potomků první generace. To je však nebezpečné, protože výsledný jedinec může nést latentně recesivní mutantní gen a bude jich více, čím větší bude počet potomků. V takových případech rychle nastává hromadění škodlivých znaků a objevují se deformace, mrtvé narození, neplodnost organismů.
Střední zobrazení
Takové příbuzenské křížení zvířat je křížením vzdálenějších příbuzných. Přeloženo do lidských stupňů vztahu, jsou to například sestřenice a sestra, neteř a strýc a tak dále.
V důsledku toho můžete postupně, pečlivým výběrem, dosáhnout homozygotnosti pro požadované parametry. Tento proces je dlouhý, ale minimalizuje homozygotnost škodlivých alel. V důsledku toho můžete získat dobrou generaci, silnou, vytrvalou a zdravou téměř s každým potomkem.
Recesivní alela mutantního genu se samozřejmě stále projeví, možná více než jednou, ale časem úplně vybledne a změní se v heterozygota.
Pohled do dálky
Toto příbuzenské křížení zvířat zahrnuje křížení ne tak blízce příbuzných jedinců. Takže pokud se to promítne na lidi, mohli by to být například sestřenice z druhého kolena.
Takový proces dává velmi slabý výsledek, často téměř nepostřehnutelný. Studie navíc potvrdily, že postupem času se objevují generace jedinců s ostře negativními znaky. Zvířata nemocnější, slabší, mutantní geny převládají a způsobují deformace.
Je zřejmé, že cílem příbuzenské plemenitby (účelem, pro který se používá) je získání těch nejlepších potomků, kteří mohou své vlastnosti předat další generaci a pokračovat v tom dále v řetězci.
Příklady křížení
Příbuzenská plemenitba se v chovu zvířat používá již dlouhou dobu. A právě na příkladu zástupců savců je patrné, jak to funguje. Když už mluvíme o takovém příbuzenském křížení, příklady zahrnují následující:
- Populace čistokrevných koní;
- čisté linie čistokrevných psů;
- jednotnost druhů požadovaných plemen koček a tak dále.
V zásadě lze takové křížení aplikovat na všechny druhy zvířat. Pro většinu lidí to bude jen čistě experimentální. Ale příbuzenské křížení, jehož příklady jsme uvedli výše, je již úkolem vážného praktického významu.
Zvlášť velkou zásluhu mají zkušení chovatelé psů, kteří znají všechny jemnosti křížení a získání skutečně krásného a zdravého potomka. Ale genetika je velmi rozmarná věda, takže se stávají chyby. Recesivní geny se mohou objevit a způsobit, že jednotlivec nebude vhodný pro prodej, pro zamýšlený účel, pro život obecně.
Příbuzenská plemenitba v kynologii
Jak jsme již poznamenali, kynologové jsou do tajů uvažovaného fenoménu zasvěceni více než všichni ostatní specialisté. Inbreeding u psů je důležitou podmínkou pro chov čistokrevných linií. Zkušení chovatelé psů prokázali, že největší efekt přináší mírná forma takového křížení.
Podmínky úspěšného příbuzenského křížení psů:
- kvalita genotypu předka;
- kompetentní a vypočítavý přístup k procesu;
- výběr umírněné možnosti.
Hlavní věcí pro každého chovatele psů je zabránit nástupu inbreedingové deprese. To je takový stav linie, kdy si jedinci začnou mezi sebou přenášet mutantní geny, které způsobují deformace. V důsledku toho jsou všichni jedinci slabí, nemocní a často umírají.
Outbreeding
Příbuzenské křížení je při šlechtění rostlin velmi důležité, protože mnoho plodin je samosprašných, takže jeho účinnost je vysoká. Ale pokud mluvíme o zvířatech, pak se stále častěji používá outbreeding - akce, která je ve struktuře opačná. To znamená, že nepříbuzní jedinci jsou vůbec kříženi, v důsledku toho se získají dobré plnokrevné linie. Tímto způsobem se chovají koně, krávy, prasata, psi a další domácí zvířata. Outbreeding je jednoduchá a spolehlivá metoda chovu, protože z generace na generaci získávají stabilní potomstvo z hlediska produktivity.
