Постиженията на популационната генетика, нейното масивно теоретично обосноваване на всички природни процеси, протичащи в местообитанията, позволяват на хората да използват това знание в собствените си нужди. Така че явления като инбридинг и аутбридинг са много чести. По-познато синонимно понятие за тези термини е кръвосмешението. Какви са тези процеси от научна гледна точка и какво може да постигне човек, използвайки ги, ще анализираме в тази статия.
Инбридинг - какво е това?
За начало нека дефинираме самото понятие. И така, инбридинг, казано на научен генетичен език, е концентрацията на генни алели, идентични по произход в един генотип, тоест в определен организъм.
Ако отговорите на въпроса „Инбридинг – какво е това?“с по-прости думи, тогава можем да кажем, че това е целенасочено кръстосване на тясно свързани форми на растения, животни, хора с целнатрупване в генотипа на определени алели на гена, които носят желания признак. Всъщност има няколко синоними за този процес. Така че, когато става въпрос за човешката популация, тясно свързаните бракове се наричат кръвосмешение. Ако говорим за растения, тогава те говорят за инкубация. Инбридингът е концепция за животновъдството. Същият термин обаче може да се използва и в отглеждането на култури.
Heterosis
Има такова нещо като изключителна степен на инбридинг. Това се случва, когато:
- животното е способно на самооплождане;
- растението се самоопрашва.
В тези случаи е много по-лесно да се натрупат хомозиготни алели с желания признак в поколения, тъй като набор от хромозоми от различни индивиди е изключен. Това свойство се използва активно в растениевъдството. Индивидите от първо поколение при самоопрашване често дават резултати, при които добивът се увеличава с 60%! Това се нарича хетерозис и е най-често срещаният начин за получаване на растителни продукти като:
- памук;
- пипер;
- грах;
- боб;
- цитрусови;
- жито;
- ечемик и други.
При условията на инбридинг, осъществяван от човека, е възможно да се потуши проявата на вредни гени чрез прехвърлянето им в хетерозиготно състояние в бъдещите поколения. Това става чрез изкуствен подбор. Ако растението живее в естествени условия, тогава такъв подбор се извършва от самата природа, това е естествено. Ето защо в природата сред самоопрашващи серастенията са почти невъзможни за справяне с деформации, изкривявания и сериозни генетични заболявания.
История на развитието на концепцията
Ако се потопите в историята, тогава такова нещо като кръвосмешение съществува от древни времена, от времето на фараоните. Това явление се възприемаше различно в различните цивилизации. Например, сред древните римляни кръвосмешението се смятало за ужасен грях. Но на места като Египет, страните от Европа, предколумбова Америка и за всички привърженици на езичеството този процес беше напълно нормален компонент от живота. Братята свободно се жениха за сестри и това беше приветствано, тъй като позволяваше да се запази „благородната“кръв на династията в случай на кралски и кралски семейства. Въпреки това, Библията забранява подобно кръвосмешение, кръвосмешението се счита за ужасен грях, така че целият християнски свят спира подобни процеси с течение на времето.
Ако говорим за растения, животни, тогава какво е инбридинг, какво е хетерозис, хората са научили само с течение на времето емпирично. Ясно е, че по това време познанията за популационната генетика не са били налични. Хората се ръководеха само от видимост, експериментални тестове. Това обаче беше достатъчно, за да бъде забелязано: за да се получат желаните черти и да се фиксират в потомството, трябва да се кръстосват тясно свързани форми със съществуващ ген, който се проявява външно.
Същото се отнася и за растенията. Известно е, че още през 14 век в Османската империя са отглеждани красиви лалета с нестандартни цветове, получени чрез инкубация. Сред животните, най-често подлаганиинбридинг с кучета, тъй като те бяха основният атрибут на лова, а тя от своя страна беше на практика основното забавление.
Инбридинга при кучета направи възможно получаването на най-силните, издръжливи и най-добре обучени ловни кучета. Вярно е, че голям брой индивиди, възникнали от мутации, бяха унищожени.
Степен и коефициент на инбридинг
Теоретични обосновки на разглежданата концепция са дадени от много учени, но най-ценни са трудовете на англичанина Райт и руснака Кисловски. Заедно, но независимо един от друг, те успяха да създадат формула, която ви позволява да изчислявате коефициента на инбридинг в поколения. Изглежда така:
Fx=Ʃ F(1/2)n+ni-1 (1 + Fa) 100, където
- Fx - коефициент на инбридинг, изразен като процент;
- Fa - коефициент на инбридинг от общ прародител;
- n, ni - линии на родословието.
Ако познавате няколко поколения от даден вид, а също така имате информация за вече изчислените коефициенти на инбридинг за предците, тогава можете да изчислите индикатора за всеки организъм. Трябва само да се отбележи, че подобни изчисления се правят само за теоретични цели. Практиката показва, че този метод е неефективен, тъй като не отчита рецесивни алели, които носят вредни мутации. И те могат да станат както хомо-, така и хетерозиготи, ако процесът се извършва често.
Следователно резултатите от практиката се различават от тези, изчислени теоретично. Формулата на Райт-Кисловски се използва само при писане на дисертации, курсови, дисертации, където много голямо количество данни за много поколения изисква систематизация и подобни изчисления.
Ако говорим за степента на инбридинг, то вече го посочихме по-горе. В практиката на отглеждането на кучета е прието да се обозначава с римски цифри, които показват в кое поколение е имало общ прародител с желаната черта.
Класификация
Близък (близък) инбридинг - какво е това? Това е една от разновидностите на процеса, която ще бъде разгледана по-долу. Има също умерено и далечно инбридинг. За да разберем основните разлики и прилики между различните видове, нека разгледаме всеки от тях.
Близък инбридинг
Това е най-трудният и опасен тип на този процес. Състои се в кръстосване на най-близките породи по кръвен път. Ако се преведе в човешки степени на родство, тогава това е например майка и син, баща и дъщеря, брат и сестра.
При този тип кръстосване има близък обмен на подобни алели. В резултат на това желаната черта бързо се проявява в потомството от първо поколение. Това обаче е опасно, тъй като полученият индивид може да носи латентен рецесивен мутантен ген и ще има повече от тях, колкото по-голям е броят на потомството. В такива случаи бързо настъпва натрупване на вредни признаци и се появяват деформации, мъртво раждане, безплодие на организмите.
Умерен преглед
Такова инбридинг на животни е кръстосването на по-далечни роднини. Превеждайки в човешки степени на връзка, това са например братовчеди и сестра, племенница и чичо и т.н.
В резултат на това можете постепенно, като правите внимателен подбор, да постигнете хомозиготност за желаните параметри. Този процес е дълъг, но свежда до минимум хомозиготността на вредните алели. В резултат на това можете да получите добро поколение, силно, издръжливо и здраво с почти всяко потомство.
Разбира се, рецесивният алел на мутантния ген все още ще се прояви, може би повече от веднъж, но с течение на времето ще избледнее напълно, превръщайки се в хетерозигот.
Изглед от разстояние
Това инбридинг на животни включва кръстосване на не толкова тясно свързани индивиди. Така че, ако се проектира върху хора, това може да бъде, например, втори братовчеди.
Подобен процес дава много слаб резултат, често почти незабележим. Освен това проучванията потвърждават, че с течение на времето се появяват поколения индивиди с рязко негативни признаци. Животните, които са по-болнави, по-слаби, мутантни гени преобладават и причиняват деформации.
Очевидно е целта на инбридинга (целта, за която се използва).
Примери за кръстосване
Инбридингът се използва в животновъдството от дълго време. И именно на примера на представители на бозайниците е очевидно как работи. Говорейки за подобно инбридинг, примерите включват следното:
- Популации от чистокръвни коне;
- чисти линии от чистокръвни кучета;
- видова еднородност на желаните породи котки и така нататък.
По принцип такова кръстосване може да се приложи за всички видове животни. Това ще бъде чисто експериментално за повечето хора. Но инбридинга, примери за който дадохме по-горе, вече е задача от сериозно практическо значение.
Особено голяма заслуга принадлежи на опитните развъдчици на кучета, които познават всички тънкости на кръстосването и получаването на наистина красиво и здраво потомство. Но генетиката е много капризна наука, така че се случват грешки. Рецесивните гени могат да се появят и да направят индивида негоден за продажба, по предназначение, за живота като цяло.
Инбридинг в кинологията
Както вече отбелязахме, кинолозите са по-запознати с тайните на разглеждания феномен, отколкото всички други специалисти. Инбридинга при кучета е важно условие за отглеждане на чистокръвни линии. Опитните развъдчици на кучета са доказали, че умерената форма на такова кръстосване дава най-голям ефект.
Условия за успешно инбридинг на кучета:
- качество на генотипа на предшественика;
- компетентен и изчислен подход към процеса;
- избиране на умерена опция.
Основното нещо за всеки развъдчик на кучета е да предотврати появата на инбридна депресия. Това е такова състояние на линията, когато индивидите започват да прехвърлят мутантни гени един на друг, които причиняват деформации. В резултат на това всички индивиди са слаби, болни и често умират.
Аутбридинг
Инбридингът е много важен в растениевъдството, тъй като много култури се самоопрашват, така че ефективността му е висока. Но ако говорим за животни, тогава аутбридингът все още се използва по-често - действие, което е противоположно по структура. Тоест въобще се кръстосват несвързани индивиди, в резултат на което се получават добри чистокръвни линии. По този начин се отглеждат коне, крави, прасета, кучета и други домашни животни. Аутбридингът е прост и надежден метод за размножаване, тъй като от поколение на поколение те получават стабилно потомство по отношение на продуктивността.
