Yapay Seçilim
Doğal Seleksiyon ve Uyarlanabilir Evrim
Doğal ortamlarda, uyarlanabilir evrim, özelliklerdeki farklılıkların bireyler arasında hayatta kalma ve üreme…
Bir hayvan popülasyonuna baktığınızda, aynı türün bireyleri arasında bazı farklılıklar veya farklılıklar fark edebilirsiniz. Belki bazıları diğerlerinden daha büyüktür veya renklerinde farklılıklar vardır. Bu varyasyonlar, bir popülasyonda hayatta kalma ve üremeyi olumlu yönde etkileyen faydalı özelliklerin korunacağı doğal seçilimin temelini oluşturur. Örneğin, çevreleriyle daha kolay kamufle olabilen hayvanlar, yırtıcılardan kaçar ve genlerini, yapmayanlara göre daha sık aktarır. Bu kamuflaj rengi, bir özelliğin görsel ifadesi olarak tanımlanan bir fenotiptir. Bir genotip, bir fenotipten sorumlu genler kümesini ifade eder. Bu nedenle, doğal seçilim nedeniyle, belirli genotipler zaman içinde korunurken, daha az elverişli varyasyonlar ortadan kalkar ve bu da popülasyonların evrimini yönlendirir.
Biz insanlar bu süreci inceledik ve bitkileri ve hayvanları çiftçilik yapmak veya arkadaş olarak tutmak için kasıtlı olarak evrimleştirmek için doğal olarak meydana gelen varyasyonlardan yararlandık. Bu süreç, yapay seçilim, bitki ve hayvanların uygun özellikler için çoğaltılması ve evcilleştirilmesi olarak bilinir. Örneğin köpeklere bakalım. Binlerce yıl önce insanlar, görünüşün yanı sıra uysallık, koruma ve avlanma yeteneği gibi özellikler için seçici olarak kurt çiftleri yetiştirmeye başladılar. Bu seçici üremeyi sayısız nesil boyunca sürdürdük ve bu, Danua ve Chihuahua da dahil olmak üzere, ataları olan kurttan hem görünüm hem de karakter olarak çok farklı olan modern köpek ırklarının puanlarıyla sonuçlandı.
Bitkilerde de yapay seleksiyon uyguladık. Brassica oleracea bir zamanlar büyük, yapraklı bir bitkiydi, ancak lahana, lahana, karnabahar ve hatta alabaşlar da dahil olmak üzere bugün yediğimiz birçok yaygın sebzeyi üretmek için farklı şekillerde yapay olarak seçildi. Aynı ailedeki başka bir tür olan Brassica napus, yemek pişirmek veya yakıt üretimi için mükemmel olan tohumlarında tutulan bol miktarda yağ nedeniyle yaygın olarak yağlı tohum kolza bitkisi olarak bilinir.
Bu laboratuvarda, tek tek yağlı tohum kolza bitkilerinden yapay olarak özellikler seçecek ve bir özelliğin farklı seviyelerini gösteren iki çizgi oluşturacaksınız, tüylülük.
Bir hayvan popülasyonuna baktığınızda, aynı türün bireyleri arasında bazı farklılıklar veya farklılıklar fark edebilirsiniz. Belki bazıları diğerlerinden daha büyüktür veya renklerinde farklılıklar vardır. Bu varyasyonlar, bir popülasyonda hayatta kalma ve üremeyi olumlu yönde etkileyen faydalı özelliklerin korunacağı doğal seçilimin temelini oluşturur. Örneğin, çevreleriyle daha kolay kamufle olabilen hayvanlar, yırtıcılardan kaçar ve genlerini, yapmayanlara göre daha sık aktarır. Bu kamuflaj rengi, bir özelliğin görsel ifadesi olarak tanımlanan bir fenotiptir. Bir genotip, bir fenotipten sorumlu genler kümesini ifade eder. Bu nedenle, doğal seçilim nedeniyle, belirli genotipler zaman içinde korunurken, daha az elverişli varyasyonlar ortadan kalkar ve bu da popülasyonların evrimini yönlendirir.
Biz insanlar bu süreci inceledik ve bitkileri ve hayvanları çiftçilik yapmak veya arkadaş olarak tutmak için kasıtlı olarak evrimleştirmek için doğal olarak meydana gelen varyasyonlardan yararlandık. Bu süreç, yapay seçilim, bitki ve hayvanların uygun özellikler için çoğaltılması ve evcilleştirilmesi olarak bilinir. Örneğin köpeklere bakalım. Binlerce yıl önce insanlar, görünüşün yanı sıra uysallık, koruma ve avlanma yeteneği gibi özellikler için seçici olarak kurt çiftleri yetiştirmeye başladılar. Bu seçici üremeyi sayısız nesil boyunca sürdürdük ve bu, Danua ve Chihuahua da dahil olmak üzere, ataları olan kurttan hem görünüm hem de karakter olarak çok farklı olan modern köpek ırklarının puanlarıyla sonuçlandı.
Bitkilerde de yapay seleksiyon uyguladık. Brassica oleracea bir zamanlar büyük, yapraklı bir bitkiydi, ancak lahana, lahana, karnabahar ve hatta alabaşlar da dahil olmak üzere bugün yediğimiz birçok yaygın sebzeyi üretmek için farklı şekillerde yapay olarak seçildi. Aynı ailedeki başka bir tür olan Brassica napus, yemek pişirmek veya yakıt üretimi için mükemmel olan tohumlarında tutulan bol miktarda yağ nedeniyle yaygın olarak yağlı tohum kolza bitkisi olarak bilinir.
Bu laboratuvarda, tek tek yağlı tohum kolza bitkilerinden yapay olarak özellikler seçecek ve bir özelliğin farklı seviyelerini gösteren iki çizgi oluşturacaksınız, tüylülük.
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.