Чем отличается одомашнивания животных и растения. Чем отличаются одомашненные животные от диких

Генетически модифицированные пищевые продукты считаются достижением современной науки, но их появление стало возможным не только благодаря ученым из хорошо финансируемых лабораторий. Большинство садовых растений, известных человечеству, уже были генетически усовершенствованы множество лет назад. Многие наши любимые фрукты и овощи кардинально отличаются от своих диких прародителей. Как же выглядели эти растения раньше? Смотрите в нашем материале.

Представляем топ-7 одомашненных растений, которые раньше были дикими и существуют благодаря генной инженерии прошлого.

7. Миндаль

Миндаль, который мы едим сегодня, является одомашненным вариантом, полученным из нескольких видов дикого миндаля. Дикий миндаль горький, благодаря наличию амигдалина, а при распаде это вещество образует ядовитую синильную кислоту.

Очевидно, что люди выбирали и скрещивали наиболее сладкие сорта горького миндаля, пока орехи не стали съедобными. Это настоящий подвиг, учитывая, что употребление дюжины токсичных орехов убьет того, кто тестирует миндаль на пригодность в пищу.

6. Арбуз

Современный арбуз является одним из наиболее сильно модифицированных фруктов в истории человечества. Первые одомашненные разновидности появились к югу от Сахары.

Арбузы, найденные в дикой природе, состояли преимущественно из семян и весили не больше 80 грамм. Современные их «потомки» состоят на 91,5% из воды и весят от 2 кг и больше.

Аппетитный красный цвет плода объясняется перепроизводством соединения под названием «ликопен». Эту черту люди намеренно культивируют в арбузах. Анализ генома арбуза также показывает, что одомашнивание уменьшило его естественную сопротивляемость к болезням.

5. Бананы

«Дикие» бананы не похожи на своих «одомашненных» собратьев. Они крошечные, малосъедобные, жесткие, и в них множество семян. Но иногда встречаются и мутантные варианты без семян.

Людям пришлось работать с этой специфической мутацией в течение, как минимум, 6500 лет, чтобы получился сорт бессемянных бананов.

4. Кукуруза

Древние мексиканцы начали селективно разводить «царицу полей» около 10 тысяч лет назад.

Это растение внезапно и загадочно появилось в археологических отчетах; секреты его развития были разгаданы лишь недавно путем молекулярно-генетического анализа. Наиболее важным изменением стало подавление ветвления стеблей. В результате, растение производит меньше початков, но эти початки огромные, с длинными рядами зерен.

3. Клубника

Сладкая и сочная клубника появилась сравнительно недавно. Ее культивировали лишь в 1750-х годах.

Математик и инженер Амадей Франсуа Фрезье в 18 веке привез в Европу землянику из Чили. Часть растений Фрезье передал в парижский ботанический сад. Их посадили рядом с виргинской земляникой, завезенной из Северной Америки. Садовая земляника (клубника) получилась путем скрещивания этих двух видов.

2. Кофе

Кофе — еще один участник рейтинга растений, созданных человеком. Он включен в список улучшенных человеком растений потому что есть очень много разновидностей, созданных исключительно для удовлетворения нашей тяги к новым вкусам.

Первые свидетельства употребления кофейного напитка относятся к XV веку. Его пили в суфийских монастырях Йемена.

В настоящее время существует около 10 различных видов кофейного дерева. И это несмотря на то, что есть разные сорта в пределах каждого вида. При этом все современные, генетически измененные сорта происходят от кофейного дерева арабика. А оно само по себе представляет собой гибрид загадочного происхождения.

1. Пшеница

Возглавляет список самых популярных одомашненных растений. К ее культивированию приступили еще в самом начале неолитизации.

Неприятной особенностью дикой пшеницы является то, что ее зерна нельзя собрать. Сразу после созревания они осыпаются.

Археологи нашли древние колоски пшеницы и данные их анализа свидетельствуют, что в период от 10 тысяч до 6.5 тысяч лет назад растение постепенно одомашнивали. Самое важное достижение целенаправленной селекции — повышение процента зерен с геном, дающим устойчивость к осыпанию.

Возникновение новых пород домашних животных и сортов культурных растений стало возможно вследствие существования у диких видов комбинативной наследственной изменчивости как результата полового размножения и отбора, применяемого человеком. Животные и растения, выведенные человеком, имеют общие черты, резко отличающие их от диких видов. У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не может насиживать. Можно привести множество подобных примеров, относящихся не только к хозяйственно полезным признакам, но и к декоративным - у голубей, бойцовых петухов, некоторых пород собак.

Разнообразие и продуктивность культурных растений. Все современные домашние животные и возделываемые человеком растительные культуры произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют одомашниванием. Оно началось, по-видимому, со случайного выращивания молодняка диких животных. Некоторые оказались способными существовать в контакте с человеком и начали размножаться в созданных для них условиях. Этот процесс широко известен уже 6-8 тыс. лет. Именно в это время человек вовлек в культуру большинство животных и растений, используемых и поныне.

Размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов, но вместе с тем они лишены средств защиты от поедания: горьких или ядовитых веществ, шипов, колючек. Для более полного удовлетворения пищевых и технических потребностей человека создаются все новые сорта растений и породы животных с заранее заданными свойствами. Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений представляет предмет селекции. Селекционеры исследуют специфические закономерности эволюции домашних животных и возделываемых растений, происходящей под направляющим влиянием человека.

Центры многообразия и происхождения культурных растений. Успех селекционной работы зависит главным образом от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. Между тем генофонд существующих пород животных или сортов растений, естественно, менее разнообразен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому при выведении новых сортов растений и пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков.

С целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений Н.И. Вавилов организовал многочисленные экспедиции как в пределах территории нашей страны, так и во многие зарубежные страны. В результате этих экспедиций был собран огромный семенной материал, который был использован для селекционной работы. Н.И. Вавилов выделил семь центров происхождения культурных растений (табл. 16.1).

Таблица 16.1

Центры происхождения культурных растений (по Н.И. Вавилову)

Начатая Н.И. Вавиловым работа была продолжена другими ботаниками; после ряда уточнений в настоящее время насчитывается 12 первичных центров происхождения культурных растений.

Центры происхождения культурных растений, как показывают археологические исследования, тесно связаны с районами одомашнивания животных. Такие регионы получили название центров доместикации (от лат. domesticus - домашний). Многочисленные зоологические исследования подтвердили, что для каждого вида домашних животных, несмотря на обилие пород, существует, как правило, один дикий предок.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. На основе изучения богатейшего коллекционного материала Н.И. Вавиловым были сделаны важные обобщения, послужившие крупным вкладом в теорию селекции.

Изучение наследственной изменчивости у культурных растений и их предков позволило Н.И. Вавилову сформулировать закон гомологических рядов наследственной изменчивости: «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство».

На примере семейства Злаковых Н.И. Вавилов показал, что сходные мутации обнаруживаются у целого ряда видов этого семейства. Так, черная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и ряда других злаковых за исключением овса, проса и пырея, удлиненная форма зерна - у всех изученных видов. У животных также наблюдаются сходные мутации: альбинизм и отсутствие шерсти у млекопитающих, альбинизм и отсутствие перьев у птиц, короткопалость у крупного рогатого скота, овец, собак, птиц. Некоторые наследственные заболевания и уродства, встречающиеся у человека, отмечены и у некоторых животных. Животных с такими болезнями используют в качестве модели для изучения дефектов у человека. Например, катаракта бывает у мышей, крыс, собак, лошадей; гемофилия - у мыши и кошки; диабет у крысы; врожденная глухота - у морской свинки, мыши, собаки и т.д. То, что сходные, наследственно обусловленные нарушения жизнедеятельности встречаются у представителей разных видов одного и того же класса - класса Млекопитающих, убедительно подтверждает закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Появление сходных мутаций объясняется общностью происхождения генотипов. В процессе возникновения новых видов от одного предка различия между ними устанавливаются только по части генов, обусловливающих успешное существование в конкретных условиях. Многие гены у видов, имеющих общее происхождение, остаются неизменными и при мутации дают сходные признаки.

Таким образом, обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основание для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости успешно используется в селекционной практике. Работа по созданию семенных коллекций сортов культурных растений и их дикорастущих предков, начало которой положил Н.И. Вавилов, продолжается. В нашей стране в настоящее время коллекция включает более 320 тыс. образцов, относящихся к 1041 виду растений. Сюда входят дикие виды, сородичи культурных растений, старые местные сорта, все лучшее и новое, что создано за последнее время усилиями селекционеров всех стран мира. Из мирового генофонда ученые выделяют генетические источники хозяйственно ценных признаков: урожайности, скороспелости, устойчивости к болезням и вредителям, засухоустойчивости, устойчивости к полеганию и др. Современные генетические методы дают возможность добиваться в селекции растений очень крупных успехов. Так, использование ценных генов дикого эфиопского ячменя позволило создать выдающийся по продуктивности сорт ярового ячменя Одесский 100.

Опорные точки

• Богатейший коллекционный материал собран Н.И. Вавиловым в различных районах мира. Его изучение позволило выявить родину и диких предков многих культурных растений.
• Развитие идей Н.И. Вавилова позволило выделить 12 центров происхождения культурных растений.

Вопросы и задания для повторения

• 1. Чем отличаются одомашненные и культурные организмы от диких?
• 2. Какое значение для селекции имеет знание центров происхождения культурных растений?
• 3. Изложите сущность закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.

Одомашнивание - это процесс, во время которого значительно меняется стиль жизни дикого животного. Какие звери смогли ужиться с человеком и стали приносить ему пользу? Дикая собака была нужна для охоты и охраны, рогатый скот и птицы приносили мясо и молоко, лошади были отличным транспортным средством, а кошки помогали избавиться от грызунов. Одомашненные животные с легкостью прижились в человеческом обществе и стали его незаменимыми спутниками и помощниками.

Немного истории

Приручение животных сельскохозяйственного назначения восходит к началу неолита, а это около 9000 лет назад. Древние земледельцы начали с разведения коз, затем овец, свиней и крупного рогатого скота. Стимулом для этого, вероятно, было глобальное потепление в конце Ледникового периода, которое вызвало засуху в странах Ближнего Востока и заставило людей собираться вокруг надежных источников воды. Последующее увеличение плотности населения уменьшило эффективность охоты и собирательства, выращивание культур также не могло в полной мере удовлетворить спрос на продукты питания. Выпас животных был единственным надежным источником богатой белком пищи во времена дефицита.

Одомашненные животные: особенности

Домашнее животное характеризуется несколькими признаками. Во-первых, его разводят в неволе для экономической прибыли. Во-вторых, люди управляют процессами селекции, организацией территории и кормлением. Одомашненные животные разводятся в неволе и, как правило, отличаются анатомией и поведением от своих диких предков. Стресс и зависимость от людей приводит к гормональному дисбалансу и нарушает рост в различных частях организма.

Разведение в неволе преувеличивает эти явления, что приводит к покорному поведение, меньшим размерам тела, отложению жира под кожей, укорочению челюстей, зубов и мозга. Чем отличаются одомашненные животные от диких собратьев? Кроме того, что они имеют другой внешний вид, они еще более спокойные и не такие агрессивные, так как им не нужно защищаться от хищников и других неблагоприятных факторов дикой природы.

Собаки

Первое одомашненное животное - это собака, которая, как считают многие эксперты, произошла от волка. Другие исследователи предполагают, что эти ближайшие друзья человека, возможно, произошли от ныне вымершей дикой собаки. Оба вида хорошо осознают социальную иерархию, создавая более сложные и организованные группы, чем любые другие виды.

Когда волки начали убирать мусор вокруг населенных пунктов, люди стали брать себе щенков на службу в качестве охранников и охотников. Прирученные человеком, эти дикие одомашненные животные легко прижились в человеческом обществе и стали верными спутниками для своих хозяев.

Крупный рогатый скот

Записи о крупном рогатом скоте имеются в археологической летописи 6000-летней давности Египта и Месопотамии. Их общим предком был ныне вымерший дикий бык. Для этих одомашненных животных нашлось множество применений, в том числе в качестве трудовой силы, а также пользование всем тем, что они могли дать - молоко, мясо, кости и жир (для сжигания).

Свиньи

Свиньи были одомашнены от диких кабанов примерно в то же время, как был приручен крупный рогатый скот. По своему поведению они по многим направлениям ближе к собакам и людям, чем те же коровы. Свиньи используют телесный контакт с другими членами семьи, строят гнезда и кровати. Они физически слабы при рождении и требуют значительного родительского ухода.

Лошади

Такие одомашненные животные, как лошади, были приручены в различных частях мира. Считается, что этот процесс начался приблизительно в III в. до н. э. в России и Западной Азии от дикой лошади. Эти травоядные животные особенно хорошо подходят для разведения на сухих равнинах.

Сначала их даже использовали в пищу, однако выносливость позволила сделать их отличными транспортными средствами для путешествия. Способность перевозить человека оказала огромное влияние на экономику за счет ускорения перемещения людей. Это на самом деле был необходимый шаг в развитии человеческой цивилизации.

Кошки

Каких животных одомашнил человек еще? Древние археологические находки свидетельствуют о том, что древние египтяне держали кошек в качестве питомцев еще тысячу лет до н. э. Эти милые создания являются исключением из всех правил приручения.

Дикие кошки помогли избавиться от крыс и мышей, оберегая, таким образом, хранящееся зерно в то время, когда сельское хозяйство стало широко распространенным. Эти преимущественно ночные хищники контролировались с большим трудом. Интересно то, что современные одомашненные кошки мало чем отличаются от своих диких предков.

Размер имеет значение

Могут ли одомашненные животные быть опасны для человека? Есть один огромный фактор, который имеет значение, когда дело доходит до нападения и угрозы жизни человека. Независимо от нрава, большие животные могут быть смертельными для своих хозяев.

Каждое большое домашнее животное (лошадь, корова, верблюд, собака) может стать причиной гибели людей. Как говорится, можно убрать зверя из дикой природы, но нельзя убрать дикую природу из зверя. Риск есть всегда, и чем больше и сильнее животное, тем этот риск очевиднее.

Окружающая среда формирует поведение

Одомашненные животные - это не просто роботы, которые запрограммированы вести себя определенным образом. Однако любой зверь, выращенный в неволе, скорее всего, будет значительно отличаться от своих диких собратьев.

Например, сравнивая черты домашних и диких кошек, придется учитывать их окружающую среду. Поведение и психология этих видов образуют очень много параллелей. Имея достаточно пищи и находясь вдали от лишнего давления и опасностей, которые есть в природе, животные меняются.

Большинство из них сохраняют общие черты характера в молодом возрасте, когда животные еще не вступили в полноценную взрослую жизнь. Маленькие щенки и волчата, например, будут вести себя примерно одинаково.

Пока их не выгнали из гнезда (берлоги), чтобы искать себя в естественных условиях, они будут невероятно добрыми, игривыми и коммуникабельными, так как их охотничий инстинкт не развит до такой степени, чтобы нападать.

Ответ

Сначала человек создает наследственное разнообразие с помощью дальнеродственных или межвидовых скрещиваний, искусственного мутагенеза и т.п. Затем проводится искусственный отбор: для размножения выбираются особи, у которых наиболее выражены полезные человеку признаки.

С какой целью проводят в селекции близкородственное скрещивание. Какие отрицательные последствия оно имеет?

Ответ

Близкородственное скрещивание повышает вероятность перехода рецессивных признаков в гомозиготное состояние и их проявления в фенотипе. Таким образом селекционеры закрепляют полезные признаки. При этом вредные рецессивные мутации тоже проявляются.

С какой целью в селекции растений производят скрещивание особей разных сортов?
= С какой целью в селекции растений применяют межлинейную гибридизацию?

Ответ

1) Чтобы получить новые комбинации генов - создать наследственное разнообразие, которое является материалом для искусственного отбора.
2) Чтобы получить эффект гетерозиса.

Известно, что хвост самца японского петуха декоративной породы достигает 10 метров. Поясните, как эта порода была выведена человеком. Почему птицы с такой длиной хвоста не встречаются в природе?

Ответ

1) Человек вывел такую породу путем искусственного отбора: в каждом поколении для размножения выбираются петухи с самым длинным хвостом.
2) В дикой природе петухи с стаким длинным хвостом не смогут выжить, будут уничтожены хищниками.

Чем культурные растения и домашние животные отличаются от своих диких предков? Приведите не менее трех различий.

Ответ

1) Они обладают полезными для человека признаками, высокой продуктивностью.
2) Их приспособленность к условиям окружающей среды ослаблена.
3) У них намного выше диапазон изменчивости (много различных пород и сортов).

Каково значение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова?

Ответ

Позволяет, зная признаки одного вида, целенаправленно искать такие же признаки у близкородственных видов. Помогает подбирать материал для селекции.

Чем характеризуется явление гетерозиса?

Ответ

Гетерозис (гибридная сила) - это явление, при котором гибридное потомство первого поколения очень сильно превосходит родителей по жизнестойкости, продуктивности и т.п.

Почему эффект гетерозиса проявляется только в первом поколении?

Ответ

Эффект гетерозиса обеспечивается определенным сочетанием генов (большим количество гетерозигот). В следующем поколении при половом размножении это сочетание генов исчезает.

Почему методы полиплоидии и искусственного мутагенеза, применяемые в селекции растений, не применимы в селекции животных?

Ответ

Животные стоят дороже, чем растения, развиваются дольше, поэтому опасные для жизни животного методы применять невыгодно. (Полиплоидные животные не выживают. Искусственный мутагенез случаен, обработка мутагенами может привести к смерти животного.)

Что такое искусственный мутагенез и для чего его применяют?

Ответ

Искусственный мутагенез – это метод селекции, при котором у организмов искусственно вызываются мутации (с помощью радиации, химических мутагенов и т.п.). Его применяют для создания наследственного разнообразия.

Люди всегда жили в соседстве с животными. Польза последних была очевидна, и часть из них удалось превратить из диких в домашних. На это ушли века. В результате существа, обитавшие когда-то сами по себе в природе, приобрели новые признаки и особенности.

Каких животных называют одомашненными, их значение для человека

Представители этой группы живут в непосредственной близости к человеку. Они имеют особый генетический набор, на который существенно повлияли условия существования, а также производимая селекционная деятельность.

Велика роль одомашненных животных как источников питания и ценного сырья. И в этом заключается не вся приносимая ими польза. Животные привлекаются в качестве незаменимых помощников во многих трудовых сферах. А некоторые из них проводят всю жизнь под одной крышей со своими хозяевами, являясь при этом любимцами и компаньонами для членов семьи.

Сравнение

Жизнь питомцев, находящихся на попечении человека, не лишена преимуществ. Таким животным не нужно постоянно проводить время в поисках пищи и заботиться о создании жилища. Они защищены от многих опасностей, а в случае болезни получают ветеринарную помощь. И человек обязан добросовестно ухаживать за теми, кто находится от него в полной зависимости.

Между тем дикие животные вынуждены постоянно бороться за выживание. Но и приспосабливаются к суровым условиям они гораздо лучше. В то же время одомашненные животные могут оказаться совершенно беспомощными на воле. Среди них есть даже такие виды, которые нельзя встретить в дикой природе. К примеру, отдельно от человека не живут коровы. Хотя есть все основания полагать, что дикие прародители были у каждого домашнего животного, но к настоящему времени некоторые из них вымерли.

Отличие одомашненных животных от диких заметно с первого взгляда. Оно проявляется и во внешнем виде, и в повадках. Человека его питомцы воспринимают адекватно. Они позволяют дотрагиваться до себя, обычно бывают покладистыми. Зачастую домашние животные очень привязаны к своим хозяевам и эмоционально это выражают. Кроме того, от них вполне реально добиться выполнения нужных действий. Так, собаки служат ищейками и поводырями, а на ослах можно перевозить грузы.

Диких животных трудно подчинить своей воле. Редкие из них поддаются дрессировке, и порой такая деятельность для людей является весьма опасной. Своим нравом дикие представители фауны заметно отличаются от одомашненных. Даже существуя рядом с людьми (в зоопарке, террариуме, цирке), большинство из них ведут себя настороженно и могут в какой-то степени признавать лишь тех, кто постоянно за ними ухаживает. Встретившись с человеком в условиях природы, дикие животные в одних случаях пугаются, ощущая опасность, в других – проявляют агрессию и нападают.

Иногда все-таки можно успешно приручить дикое животное, но от этого оно не становится одомашненным. Ведь подобное качество должно быть уже заложено в генах. Размножение в неволе у этих представителей фауны часто затруднено. А вот домашние виды обычно легко производят на свет потомство, нередко многочисленное.

Необходимо упомянуть еще один фактор, позволяющий увидеть, в чем разница между одомашненными и дикими животными. Он заключается в том, что последние проходят естественный отбор. В данном случае, образно выражаясь, сама природа решает, кто останется дальше существовать и какими свойствами будет наделен. Между тем «друзья человека» подчинены искусственному отбору. При этом могут выводиться новые, более эффективные породы.

Особую важность имеет то, что в результате одомашнивания с животными нередко происходят значительные изменения. К примеру, иногда они увеличиваются или уменьшаются в размерах. Не столь грубая пища становится причиной преобразования челюстей. Несколько иной вид приобретают конечности. Кроме того, существуя в благоприятных условиях, многие породы развиваются быстрей по сравнению со своими дикими предками.