Umělá selekce

Tento mix čivavy a dogy ukazují širokou škálu velikostí psích plemen vytvořených pomocí umělého výběru.

Mrkev selektivně vyšlechtěna tak, aby produkovala různé bílé a černé.

Umělý výběr je šlechtění určitých znaků oproti jiným. Původně byl definován Charlesem Darwinem v kontrastu s procesem přirozeného výběru, ve kterém je diferenciální rozmnožování organismů s určitými znaky přisuzováno zlepšenému přežití a reprodukčním schopnostem v přirozeném prostředí organismu. Umělý výběr, který z lidského pohledu vede k nežádoucímu výsledku, se někdy nazývá negativní výběr (ale všimněte si, že tento termín má jako typ přirozeného výběru lépe ustálený význam).

Charles Darwin původně zavedl tento termín jako ilustraci svého navrhovaného širšího procesu přirozeného výběru. Poznamenal, že mnoho domestikovaných zvířat a rostlin mělo zvláštní vlastnosti, které byly vyvinuty úmyslnou podporou šlechtitelského potenciálu jedinců, kteří oba měli žádoucí vlastnosti, a odrazováním šlechtění jedinců, kteří měli méně žádoucí vlastnosti.

Kontrast s přirozeným výběrem

Rozdíl mezi přirozeným a umělým výběrem se soustřeďuje na rozdíl v prostředí mezi organismy podléhajícími oběma procesům. V podstatě při umělém výběru se zdatnost, kterou je množství potomků jedince, podílí na populaci v poměru k jiným jedincům v téže populaci organismu, definuje částečně tím, že se v ní projevují znaky, pro které je člověk vybírán. Vzhledem k tomu, že člověk buď úmyslně, nebo neúmyslně kontroluje, které organismy v populaci se rozmnožují nebo kolik plodí potomků, změní se rozložení znaků v populaci organismu.

Je třeba zdůraznit, že neexistuje žádný skutečný rozdíl v genetických procesech, které jsou základem umělého a přirozeného výběru, a že koncept umělého výběru byl poprvé představen jako ilustrace širšího procesu přirozeného výběru. Proces výběru je označován jako „umělý“, pokud lidské preference nebo vlivy mají významný vliv na vývoj určité populace nebo druhu.

Příklady umělého výběru

Většina příkladů umělého výběru spadá do kategorie selektivního šlechtění, kdy jsou konkrétní jedinci vybráni do šlechtění, protože mají požadované vlastnosti, nebo vyloučeni z šlechtění, protože jejich vlastnosti jsou nežádoucí. Oba procesy přispěly k domestikaci zvířat a rostlin lidmi.

Nejzřetelnější příklady umělé selekce lze nalézt v řadě specializovaných tvarů těla a dokonce i typů osobnosti chovaných u domestikovaných psů. Široká škála velikostí a tvarů, od jezevčíka až po vlkodava, ukazuje sílu umělé selekce prostřednictvím selektivního chovu. Systematické selektivní chov vedl k extrémním rysům, jako je velká velikost a stravovací návyky dogy oproti malé velikosti čivavy. Je možné, aby byly v rámci umělé selekce vybrány znaky – například agresivní chování u malých psů – proti kterým by se v přirozeném prostředí vybíralo bez vlivu člověka. Protože oba organismy mají významný prospěch z druhého, lze to označit za symbiotický vztah.

Některé vlastnosti mohou být neúmyslně podporovány při úmyslném výběru pro požadovaný výsledek. Například domácí kuře bylo vyšlechtěno tak, aby relativně rychle dosáhlo velké velikosti (ve srovnání se svými divokými předky). Výsledné změny ve střevech kuřete byly na úkor zmenšené velikosti mozku a relativně menších kostí nohou; tyto poslední změny nebyly úmyslnými umělými selekcemi, ale paralelním procesem někdy nazývaným „nevědomý výběr“.

Tento obraz Shorthornova býka z roku 1845 od J. Loadera ukazuje, jak lze chovat zvířata pro velikost.

Je také možné, aby lidé vyvíjeli umělý selekční tlak na náš vlastní druh, a to buď neúmyslně prostřednictvím sociálních tlaků, nebo úmyslně. Nejextrémnějším takovým příkladem je eugenické úsilí, při němž je osobám s „nežádoucími“ charakteristikami zabráněno v reprodukci a osobám s „žádoucími“ charakteristikami je doporučováno, aby se rozmnožovaly.

Záměrné využívání selektivní síly se stalo běžným v experimentální biologii, zejména v mikrobiologii a genetice. Při všudypřítomné laboratorní technice v genetickém inženýrství jsou geny zaváděny do buněk buněčné kultury, obvykle bakterií, na malé kruhové molekule DNA zvané plazmid v procesu zvaném transfekce. Zajímavý gen je na plazmidu doprovázen reportérským genem, neboli „selektovatelným markerem“, který kóduje specifickou vlastnost, jako je antibiotická rezistence nebo schopnost růst ve vysokých koncentracích soli. Buňky pak mohou být kultivovány v prostředí, které by zabíjelo normální buňky, ale jsou pohostinné pro ty, které se ujaly a exprimovaly geny na plazmidu. Takto exprese reportérského genu slouží jako signál, že v buňkách je také exprimován sledovaný gen.

Vědomého umělého výběru využily i studie evoluční fyziologie, behaviorální genetiky a dalších oblastí biologie organismů, i když delší generační doba a větší potíže při šlechtění mohou takové projekty u obratlovců učinit náročnými.