في البيئات الطبيعية ، يحدث التطور التكيفي عن طريق الانتقاء الطبيعي ، وهي عملية تؤدي فيها الاختلافات في السمات إلى اخت…
عندما تنظر إلى مجموعة من ، قد تلاحظ بعض الاختلافات أو الاختلافات بين الأفراد من نفس النوع. ربما يكون بعضها أكبر من البعض الآخر أو هناك اختلافات في لونها. تعمل هذه الاختلافات كأساس للانتقاء الطبيعي حيث سيتم الحفاظ على السمات المفيدة في السكان التي تؤثر بشكل إيجابي على البقاء والتكاثر. على سبيل المثال ، التي يمكنها التمويه بسهولة أكبر مع بيئتها تتهرب من المفترسة وتنقل جيناتها في كثير من الأحيان أكثر من تلك التي لا تفعل ذلك. هذا التلوين الممويه هو نمط ظاهري ، يعرف بأنه التعبير المرئي للسمة. يشير النمط الجيني إلى مجموعة الجينات المسؤولة عن النمط الظاهري. لذلك ، بسبب الانتقاء الطبيعي ، يتم الحفاظ على أنماط وراثية معينة بمرور الوقت ، بينما تختفي الاختلافات الأقل ملاءمة وهذا يقود تطور السكان.
لقد درسنا نحن البشر هذه العملية واستفدنا من الاختلافات التي تحدث بشكل طبيعي لتطوير النباتات عمدا للزراعة أو الاحتفاظ بها كرفقاء. تعرف هذه العملية باسم الانتقاء الاصطناعي ، وتكاثر وتدجين النباتات للحصول على سمات مواتية. دعونا نلقي نظرة على على سبيل المثال. منذ آلاف السنين ، بدأ البشر في تربية أزواج من الذئاب بشكل انتقائي لسمات مثل الانقياد والحماية وبراعة الصيد جنبا إلى جنب مع المظهر. واصلنا هذا التكاثر الانتقائي على مدى أجيال لا حصر لها وبلغ هذا ذروته في عشرات سلالات الحديثة ، بما في ذلك Great Dane و Chihuahua ، والتي بدورها مختلفة تماما في المظهر والشخصية عن سلفها ، الذئب.
لقد قمنا أيضا بتنفيذ الانتقاء الاصطناعي في النباتات. كان Brassica oleracea نباتا كبيرا ورقيا ، ولكن تم اختياره بشكل مصطنع بطرق مختلفة لإنتاج العديد من الخضروات الشائعة التي نأكلها اليوم ، بما في ذلك اللفت والملفوف والقرنبيط وحتى الكرنب. نوع آخر من نفس العائلة ، Brassica napus ، يعرف باسم نبات اللفت بالبذور الزيتية بسبب الزيت الوفير الموجود في بذوره ، وهو ممتاز للطهي أو إنتاج الوقود.
في هذا المختبر ، ستختار بشكل مصطنع سمات من نباتات اغتصاب بذور الزيت الفردية لإنتاج خطين يعرضان مستويات مختلفة من السمة ، الشعر.
تسجيل الدخول أو للوصول إلى المحتوى الكامل. تعرّف على المزيد حول وصول مؤسستك إلى محتوى JoVE هنا
عندما تنظر إلى مجموعة من ، قد تلاحظ بعض الاختلافات أو الاختلافات بين الأفراد من نفس النوع. ربما يكون بعضها أكبر من البعض الآخر أو هناك اختلافات في لونها. تعمل هذه الاختلافات كأساس للانتقاء الطبيعي حيث سيتم الحفاظ على السمات المفيدة في السكان التي تؤثر بشكل إيجابي على البقاء والتكاثر. على سبيل المثال ، التي يمكنها التمويه بسهولة أكبر مع بيئتها تتهرب من المفترسة وتنقل جيناتها في كثير من الأحيان أكثر من تلك التي لا تفعل ذلك. هذا التلوين الممويه هو نمط ظاهري ، يعرف بأنه التعبير المرئي للسمة. يشير النمط الجيني إلى مجموعة الجينات المسؤولة عن النمط الظاهري. لذلك ، بسبب الانتقاء الطبيعي ، يتم الحفاظ على أنماط وراثية معينة بمرور الوقت ، بينما تختفي الاختلافات الأقل ملاءمة وهذا يقود تطور السكان.
لقد درسنا نحن البشر هذه العملية واستفدنا من الاختلافات التي تحدث بشكل طبيعي لتطوير النباتات عمدا للزراعة أو الاحتفاظ بها كرفقاء. تعرف هذه العملية باسم الانتقاء الاصطناعي ، وتكاثر وتدجين النباتات للحصول على سمات مواتية. دعونا نلقي نظرة على على سبيل المثال. منذ آلاف السنين ، بدأ البشر في تربية أزواج من الذئاب بشكل انتقائي لسمات مثل الانقياد والحماية وبراعة الصيد جنبا إلى جنب مع المظهر. واصلنا هذا التكاثر الانتقائي على مدى أجيال لا حصر لها وبلغ هذا ذروته في عشرات سلالات الحديثة ، بما في ذلك Great Dane و Chihuahua ، والتي بدورها مختلفة تماما في المظهر والشخصية عن سلفها ، الذئب.
لقد قمنا أيضا بتنفيذ الانتقاء الاصطناعي في النباتات. كان Brassica oleracea نباتا كبيرا ورقيا ، ولكن تم اختياره بشكل مصطنع بطرق مختلفة لإنتاج العديد من الخضروات الشائعة التي نأكلها اليوم ، بما في ذلك اللفت والملفوف والقرنبيط وحتى الكرنب. نوع آخر من نفس العائلة ، Brassica napus ، يعرف باسم نبات اللفت بالبذور الزيتية بسبب الزيت الوفير الموجود في بذوره ، وهو ممتاز للطهي أو إنتاج الوقود.
في هذا المختبر ، ستختار بشكل مصطنع سمات من نباتات اغتصاب بذور الزيت الفردية لإنتاج خطين يعرضان مستويات مختلفة من السمة ، الشعر.
View the full transcript and gain access to JoVE Lab Manual videos
Q1: What is the difference between phenotype and genotype?
A phenotype is the visual expression of a trait, such as an animal's coloration or size. A genotype refers to the set of genes responsible for producing that phenotype. Both are shaped by natural selection, where beneficial genotypes are maintained over time while less favorable variations disappear, driving population evolution.
Q2: How does artificial selection differ from natural selection?
Natural selection occurs when beneficial traits improve survival and reproduction in nature. Artificial selection, also called selective breeding, is when humans deliberately choose which organisms breed to produce the next generation. Humans cause selection by propagating plants and animals with favorable traits, allowing rapid evolution over many generations.
Q3: What role does genetic variation play in evolution?
Genetic variation provides the raw material for both natural and artificial selection. Without variation in traits within a population, selection cannot act because there are no differences to select upon. Populations containing diverse phenotypes allow selection to preserve beneficial traits and drive evolutionary change across generations.
Q4: How has artificial selection changed dogs from their wolf ancestors?
Thousands of years ago, humans selectively bred wolves for traits like docility, protection, hunting ability, and appearance. Over countless generations, this artificial selection produced modern dog breeds such as Great Danes and Chihuahuas, which differ dramatically in appearance and character from their wolf ancestors, demonstrating rapid evolutionary change.
Q5: What vegetables come from artificial selection of Brassica oleracea?
Brassica oleracea, originally a large leafy plant, has been artificially selected to produce numerous common vegetables including kale, cabbage, cauliflower, and kohlrabi. This demonstrates how artificial selection visualization plants data analysis reveals the remarkable diversity humans can create from a single species through selective breeding over hundreds of years.
Q6: Why is Brassica napus valuable for artificial selection studies?
Brassica napus, commonly known as oilseed rape, has been artificially selected for abundant oil in its seeds, which is excellent for cooking and fuel production. Its subspecies, Wisconsin Fast Plants, has an extremely short one-month life cycle, making it ideal for research and education to observe artificial selection effects across multiple generations quickly.
Q7: How do camouflage traits demonstrate natural selection in populations?
Animals with coloration that camouflages them in their environment evade predators more effectively and reproduce more often than those without camouflage. This camouflage phenotype is preserved through natural selection because the underlying genotypes that produce it are passed on more frequently, gradually increasing the trait's prevalence in the population.