Объясните с точки зрения искусственного отбора как могли возникнуть различия между сортами капусты
Обновлено: 19.09.2024
Дарвин доказывает, что эволюция домашних животных и культурных растений движется искусственным отбором, производимым человеком. Отбор этот создает новые породы и сорта, причем эволюция их, как уже говорилось, осуществляется через приспособление к интересам и задачам хозяйства.
Учение об искусственном отборе состоит из следующих, неразрывно связанных элементов: учения об изменчивости, учения о наследственности и учения об отборе. Изменчивость и наследственность являются необходимыми предпосылками отбора, но сами по себе недостаточны для процесса образования новых пород и сортов. Последний достигается в результате сочетания всех трех факторов, причем отбор играет ведущую роль.
А. Изменчивость, ее причины и формы. Обращаясь к вопросу об эволюции культурных пород и сортов, Дарвин прежде всего останавливается на явлении изменчивости. Без изменчивости нет и отбора, изменчивость — предпосылка отбора, а стало быть, и эволюционного процесса.
Относительно причин изменчивости Дарвин указывает, что форма и характер изменения зависят от двух факторов: от природы организма и от воздействия внешних условий. Придавая первенствующее значение первому фактору, Дарвин вместе с тем высказывается в пользу эктогенетической точки зрения, согласно которой изменчивость возникает под влиянием факторов среды. Природа организма имеет важнейшее значение в том смысле, что каждый организм реагирует на влияние внешних факторов по-своему, специфически, поэтому один и тот же фактор среды может вызвать разные изменения у разных организмов.
Признавая, что изменения возникают под влиянием среды, Дарвин подчеркивал, что ее воздействие может изменить наследственную природу: а) половых клеток, б) развивающегося зародыша, в) взрослого организма. Дарвин указывал также, что в возникновении изменений большую роль играет скрещивание различных форм. Он считал, что скрещивание увеличивает изменчивость у потомков. У них, под влиянием скрещивания, появляются новые признаки, происходит усиление естественного процесса наследственной изменчивости.
Установив принципиальное отношение к проблеме изменчивости, Дарвин переходит к вопросу о формах изменчивости. Он различает две основные формы изменчивости: определенную и неопределенную.
Изменчивость признаков у животных. 1—4 — изменчивость бабочки-монашенки, 5—12 — изменчивость божьей коровки (Coccinella bipunctata), 13—19 — большого прудовика (Limnaea stagnalis), 20—22 — сарыча (По разным авторам)
Таким образом, каждая особь изменяется в известном смысле специфично, по-своему, не так, как другие. В этом отличие неопределенной изменчивости от определенной. Кроме определенной и неопределенной изменчивости Дарвин различает коррелятивную или соотносительную изменчивость, которая состоит в том, что изменение в каком-либо одном органе имеет своим следствием изменения и в других органах. Дарвин приводит целый ряд примеров коррелятивной изменчивости. Белые кошки с голубыми глазами обычно глухи; у бесшерстных собак недоразвиты зубы; у голубей с оперенными ногами обычно между наружными пальцами имеется перепонка; у голубей с длинным клювом — большие ноги и т. д.
Установив основные формы изменчивости, Дарвин подчеркивает, что для эволюционного процесса важны те изменения из числа описанных выше, которые наследственны, так как только наследственные изменения могут накапливаться (под контролем отбора) из поколения в поколение.
Наибольшее значение Дарвин придавал наследственной неопределенной изменчивости, в особенности мелкой, хотя он и не отрицал, что в некоторых случаях источником образования новых форм были и крупные (резко выраженные) неопределенные наследственные изменения.
Б. Происхождение пород голубей. Установив понятие о наследственной изменчивости, Дарвин переходит к вопросу о происхождении пород и сортов культурных форм.
Дарвин, прежде всего, указывает, что породы и сорта отличаются необычайным многообразием — большим, чем естественные виды, — и настолько значительным, что, например, породы животных одного и того же вида различаются между собой, как разные виды. Этот факт показывает, что породы изменяются.
Породы голубей. 1 — дикий голубь, 2 — почтовый, 3 — совиный, 4 — якобинец, 5 — павлиний, 6 — дутыш (По Елагину из Богданова)
Указав на полную несостоятельность представления, будто каждая порода происходит от особого предка (пришлось бы, например, допустить, что в одной Великобритании существовало множество диких гидов овец!), Дарвин ставит своей целью доказать, что многочисленные породы и сорта, наблюдаемые нами, являются потомками немногих или даже одного измененного предка.
Породы голубей так разнообразны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за вполне определенные виды.
Дарвин, однако, доказывает, что все они произошли от дикого горного голубя Columba livia. К этому выводу он приходит на основании целого ряда фактов.
1. Ни одни вид диких голубей, кроме С. livia, не имеет ни одного из отличительных признаков домашних пород.
2. С другой стороны, все породы домашних голубей обладают многими чертами сходства с диким горным голубем. Так, ни один из них не вьет гнезд на деревьях, сохраняя инстинкт дикого горного голубя, вьющего гнезда на отвесных скалах (в городах голуби вьют гнезда на карнизах домов). Все они кладут одну пару яиц; все они обладают сходным поведением во время ухаживания за самкой; все самцы одинаково воркуют, у всех цветных домашних пород — сходный металлический блеск на груди и т. д.
3. В пределах почти всех домашних пород голубей наблюдены случаи появления окраски и рисунка дикого горного голубя, при сохранении в остальном признаков данной породы. Особенно интересно в этих случаях появление у культурных пород двух поперечных черных полос на крыльях, столь характерных для дикого горного голубя.
4. Как показал Дарвин, при скрещивании голубей различных пород, иногда появляются гибриды с признаками дикого горного голубя.
5. Все гибриды между любыми породами голубей плодовиты. Этот факт косвенно также подтверждает взаимное родство голубей. Совокупность подобных фактов делает наиболее вероятным предположение о происхождении домашних пород голубей от дикого горного С. livia. Если это верно, то, очевидно, все эти многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Этот вывод в известной степени справедлив для всех домашних животных и культурных растений.
Дикий кабан (1) культурная свинья (2)
Бесспорно, и культурные пшеницы, режь, овсы, ячмени, картофель, хлопок, виноград и т. п. также произошли от диких предков.
Человек произвел эволюцию культурных форм в относительно большой срок. Начало одомашнения животных (в частности собаки) можно отнести к концу древнекаменного века.
Хотя часть домашних животных и культурных растений берет начало от нескольких диких видов, тем не менее число предков всегда очень не велико и гораздо меньше числа пород. В Англии, например, известно не менее 33 пород овец; число пород овец в других странах, вместе взятых, — значительно больше, тогда как число диких видов, за счет которых культурные овцы возникли, едва достигает пяти. Подобные отношения справедливы для всех домашних животных и культурных растений. Так, известно до 400 пород и отродий крупного рогатого скота; между тем число диких видов, с которыми их сравнивают, весьма не велико. Отсюда совершенно ясно, что многообразие и многочисленность культурных пород любого домашнего животного и растения можно объяснить только исходя из предположения об их эволюции.
В. Искусственный отбор. Констатируя факт эволюции культурных форм, Дарвин обосновывает его через объяснение причин эволюции. Каждая порода, каждый сорт обладает сложной совокупностью хозяйственных признаков, т. е. признаков, приспособленных к интересам человека. Дарвин указывает, что, разумеется, многие признаки возникли под влиянием внешних факторов, но смелым был бы тот человек, говорит он, который попытался бы приписать исключительно этим факторам различия между тяжеловозом и скаковой лошадью, между борзой и ищейкой, гончим голубем и турманом.
Возникает вопрос, как достигнуто совершенство этих хорошо развитых хозяйственно полезных признаков культурных форм, а также, как создавалась вся система признаков, характеризующих породу. Каким образом достигнуто, например, прирожденно-мощное развитие признаков английского скакуна? Как возникла сложная система этих признаков: могучая грудь, легкость тела, стройность и сила ног, сухая шея и голова, стремительность и неутомимость? На подобные вопросы Дарвин отвечает следующим образом.
Рассмотрим схему искусственного отбора.
1. В поголовье скота, в голубиной стае, на делянке, в поле — человек среди многих форм подмечает какое-либо отдельное животное или растение, обладающее каким-либо хотя бы и мелким, незначительным изменением, т. е. новым признаком, нравящимся человеку.
2. Обладатели таких изменений отбираются человеком в качестве производителей (подбор производителей).
3. Производители скрещиваются, а в их потомстве снова проводится подбор тех особей, которые унаследовали отбираемый признак.
4. При этом новый признак из поколения в поколение усиливается (интенсифицируется) в своем развитии, так как человек методически отбирает в потомство тех производителей, у которых избранный признак выражен резче.
Этот принцип, как мы видели, хорошо выявлен в работе Галлета, из года в год повышавшего урожай пшеницы отбором все более урожайных особей.
6. Следовательно, путем методического, из поколения в поколение проводимого отбора или селекции человек постепенно усиливает и накапливает наследственные изменения.
7. Так как всякое новое изменение, как уже было сказано, в силу закона корреляции, обусловливает появление других (коррелятивных) изменений, то отбор приводит не только к усилению и количественному накоплению отбираемых человеком особенностей, но и к глубокой качественной перестройке организма отбираемых форм.
8. Наряду с этим, все неподходящие формы выбраковывают (элиминируют), чтобы устранить их от скрещивания.
Г. Доказательства действия искусственного отбора. Действие отбора может быть показано при помощи косвенных и прямых доказательств. К числу косвенных доказательств относятся следующие факты. Широко известно, что животные и растения используются человеком различно. Например, лошади используются, как верховые, упряжные и грузовые. В соответствии с этим изменяются и их признаки, всегда адекватные рабочему назначению лошади. Тяжелое сложение грузовой лошади, как известно, резко отлично от экстерьера легкого скакуна. Точно так же молочный скот по своему экстерьеру отличается от мясного скота. Там, где человек заинтересован в специальной диференцировке пород, она в действительности и наблюдается. Так, например, как указывает Дарвин, домашний осел дает четко выраженные породы там, где осел играет большую роль в хозяйстве человека. Дарвин, например, указывает, что в Сирии существует четыре породы ослов: одна более легкая, ездовая — для женщин, другая — для верховой езды, третья, более плотного сложения— для сельскохозяйственных работ и четвертая — крупная дамасская порода. В Европе осел не играет большой роли в хозяйстве. Здесь нет и описанной диференцировки его пород. Очевидно, в Сирии человек вывел необходимые ему породы, тогда как в Европе подобная работа не производилась, или велась менее диференцированно.
Молочный (1) и мясной (2) скот (Из Азарова)
Гиацинт был ввезен в Англию в 1596 г. из Леванта. В 1597 г. насчитывалось всего 4 сорта этого растения. Повышение интереса к нему стимулировало и сортообразование. В 1768 г. насчитывалось около 2000 сортов, а в 1864 г. это число упало до 700. Эти факты явственно показывают, что гиацинт изменялся и диференцировался на сорта в зависимости от интересов человека, под влиянием искусственного отбора.
Третья группа фактов, указывающих на действие искусственного отбора, — изменения растительных и животных форм на протяжении больших промежутков времени.
Так, ссылаясь на Геера, Дарвин указывает, что семена многих растений (пшеница, овес, ячмень, горох, чечевица, мак), разводимых древними обитателями побережий швейцарских озер, были значительно мельче, чем семена современных сортов. Подобные же факты по отношению к животным были собраны Рютимейером, который показал, что породы овец, рогатого скота и лошади бронзового века были мельче, чем современные.
Эволюция остфризского скота. 1 — середина XIX века, 2 — конца XIX века, 3 — современная форма. Изменилось распределение-окраски, заметно увеличились размеры вымени, преобразован экстерьер (Из Азарова)
Из описанных выше фактов с очевидностью вытекает, что искусственный отбор вырабатывает хозяйственно полезные признаки культурных форм, изменяя последние и превращая их в новые породы и сорта. Следовательно, искусственный отбор, производимый человеком, я есть движущий фактор эволюции домашних животных и культурных растений.
Д. Обстоятельства, благоприятствующие отбору. Чтобы искусственный отбор протекал успешно, необходим ряд специальных условий, повышающих эффект его действия.
Характеристика этих условий, предложенная Дарвином, весьма типична, лишний раз подчеркивая связь идей Дарвина с фактами, накопленными английским сельским хозяйством. Следующие обстоятельства или условия благоприятствуют отбору;
1. Значительная степень изменчивости. Чем чаше проявляется изменчивость, тем больше вероятий создания новых форм.
2. Большое число особей, среди которых производится отбор. Чем больше число особей, тем чаще проявляется изменчивость, а следовательно — тем шире возможности отбора.
В этом правиле отбора сказывается влияние эпохи Дарвина: вопрос идет о преимуществах крупного сельского хозяйства. В крупном хозяйстве отбор идет успешнее, чем в мелком.
4. Устранение нежелательных скрещиваний, ведущих к ухудшению породы. Это условие в отношении животных обеспечивается огораживанием земельных участков — мера, широко практиковавшаяся в Англии XIX века.
5. Тщательность и внимание при проведении отбора также имеют огромное значение. Изменения, отбираемые селекционером, часто едва заметны для невнимательного или неопытного человека. Дарвин подчеркивает, что в большом числе случаев отбор имеет дело с очень мелкими изменениями, которые лишь в последующих поколениях становятся резче выраженными под влиянием отбора соответственных производителей.
Поэтому в работе селекционера внимательность и наблюдательность имеют огромное значение.
6. Накопляющее действие отбора, по Дарвину, является главным условием успеха в создании новых форм. Именно это условие позволяет человеку увеличивать размеры и вес зерна пшеницы, плодов яблони, улучшать качество сала у свиньи, быстроту бега лошади и т. д.
Накопление изменений у потомков скрещиваемых производителей обусловливает глубокую перестройку организма. Как уже указывалось, отбором человек не только усиливает полезные наследственные изменения, но и накапливает новые. Как мы уже указывали, наследственные изменения обычно обуславливают возникновение соотносительных (коррелятивных) изменений. Изменения в одном органе так или иначе влияют на всю систему организма, как целого. Таким образом, под влиянием отбора вся система организма подвергается глубокой, коренной перестройке.
Из сказанного ясно, что любое домашнее животное или культурное растение неизбежно приспособлено к интересам человека. Эта приспособленность, очевидно, — прямое следствие браковки всех неподходящих форм и сохранения тех, особенности которых удовлетворяют интересам человека.
С другой стороны, накопляющее действие отбора характеризуется особенностью, которую Дарвин тщательно подчеркивает.
Она состоит в том, что накопление новых признаков достигается в процессе расхождения или дивергенции первоначально близких форм. Дарвин указывает, что средняя, или промежуточная, форма обычно не сохраняется человеком. Строго говоря, следуя за Дарвином, можно утверждать, что если бы человек сохранял промежуточные формы, то не было бы и отбора. Все действие отбора основано на накоплении нового, т. е. уклонений от средней нормы, от промежуточных форм. Именно уклонения от промежуточных форм и ценятся в дарвиновской теории искусственного отбора, который только тогда и приобретает творческое значение, когда он ставит своей задачей не статическое сохранение данной породы или сорта, а их непрерывное улучшение, т. е. изменение.
Это, конечно, не исключает создания комбинированных форм, например, мясомолочного скота, лошадей среднего типа и т. п. Напротив, в современной нам селекции такие породы стали играть большую роль. Однако они являются лишь выражением возрастающего многообразия форм, углубления их дивергентного развития.
Следовательно, творческая функция искусственного отбора теснейший образом связана с дивергенцией. Последняя есть необходимое условие и в то же время неизбежное следствие отбора, который, как мы видим, постоянно ведется человеком путем создания новых форм в новых направлениях и разрушения промежуточных, старых форм. Вследствие этого между обособившимися и разошедшимися породами или сортами очень часто нет прямых связей, а только окольные, через вымершего общего предка, т. е. промежуточную родоначальную форму.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Различают: белокочанную, краснокочанную, савойскую, кольраби, брокколи, цветную, брюссельскую, пекинскую, китайскую, японскую капусты. Различаются многим: белокочанная, краснокочанная и савойская образует кочаны разного цвета: белые, краснщ-фиолетовые, салатового рыхлые и плотные. У савойской листья гофрированные. Кольраби образует "корнеплод" белого, желтого и фиолетового цвета. пекинская, японская, китайская капусты - листовые растения. у брюссельской капусты образуются маленькие кочанчики на стебле. который высотой до 1,5 м. Брокколи образует рыхлые соцветия-головки зеленого цвета, цветная- плотные соцветия-головки с зачаточными цветками белой, кремовой, бледно-зеленой, салатной окраски. Общее- цветут желтыми четырехлепестными цветами. Всё это многообразие форм было созданно искуственно. Т. к. растениям для размножения ненужны ни кочаны, ни корнеплоды. Эти гипертрофированные органы только мешают.
То же самое с фруктами. Яблоням, грушам, клубнике не нужны большие плоды, они только отнимают лишнюю энергию и питательные вещества.
В 2018 году был вопрос с тремя рисунками сортов капусты: цветной, белокочанной и кольраби. Спросили о том, что являлось материалом для получения данных сортов капусты в процессе искусственного отбора. А также о том, что представляют собой, с точки зрения происхождения, все эти сорта капусты.
Материалом для искусственного отбора однозначно послужили мутации, появившиеся в процессе наследственной изменчивости. Именно они определили модификации разных органов растений капусты. Некоторые писали о полиплоидии, что не является корректным.
Другие ученики утверждали, что у кольраби побег. Это не корректно. Надо приводить детальную, точную информацию: у нее видоизмененный стебель, или стеблеплод. Еще ботаники говорят, что у этой капусты имеются надземные клубни с зелеными листьями. Значит, стеблеплод кольраби считают также надземным клубнем.
У цветной капусты имеется не видоизмененный побег, а соцветие (метелка). Человек употребляет в пищу побеги, на концах которых имеются соцветия.
У капусты белокочанной есть видоизмененная почка, которая называется кочаном. Как вы знаете, почка является зачаточным побегом, внутри которой у этой капусты в наличии стебель (кочерыга). От него отходят многочисленные листья, в пазухах которых имеются и почки. Капуста, как и свекла, является двулетником. В первый год она накапливает вещества в кочерыге, листьях и не цветет. На второй год из ее почек вырастают новые побеги, которые цветут, образуя плоды и семена.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - курсы ЕГЭ в Москве по биологии
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Лабораторная работа №7. Искусственный отбор и его результаты
Цель: установить, что в основе возникновения новых сортов (пород) лежат различные виды
изменчивости, культурные сорта (породы) имеют признаки, необходимые человеку,
движущими силами эволюции культурных форм являются наследственная изменчивости и искусственный отбор.
Оборудование: рисунки дикой формы и культурных сортов капусты, рисунки дикой формы и
культурных пород кур; описание культурных сортов капусты и пород кур.
Инструктивная карточка.
Рассмотреть рисунок. Найти черты сходства и различия между сортами (породами) одного вида.
Сравнить изучаемые сорта (породы) с исходной формой. По каким признакам культурные растения (животные) отличаются от диких предков.
Установить ради каких качеств человек выращивает данный сорт (породу).
Результаты работы оформить в виде таблицы.
5.Сделть вывод о причинах многообразия сортов (пород).
Приложение к лабораторной работе .
Краткое описание сортов капусты.
Дикая капуста
Небольшое однолетнее растение. Стебель высокий с округлыми листьями, не образующими кочана.
Капуста белокочанная
Двулетнее растение. На укороченном стебле образуется кочан. Форма и плотность кочана могут быть различными в зависимости от сорта. Листья кочана крупные, округлые, гладкие, в центре светлые снаружи зеленые. Корневая система стержневая.
Цветная капуста
Образует белые, плотно прижатые друг к другу соцветия с недоразвитыми цветками, окруженные зелеными листьями.
Капуста кольраби
Образует толстый, сочный надземный стебель, напоминающий брюкву и репу.
Брюссельская капуста
Образует высокий стебель, в пазухах которого развиваются маленькие, ярко-зеленые, крепкие, плотные кочанчики (30-50 штук) величиной до 5 см в диаметре.
Савойская капуста
Двулетнее растение. Имеет гофрированные, кучерявые тонкие листья и образует рыхлый кочан небольщого размера.
Краткое описание пород кур
Дикие банкивские куры
Петухи имеют хорошо развитый красный гребень и такие же сережки по бокам головы, золотистое оперение на шее, темно-красную или огненную окраску задней части спины. Курица имеет небольшой гребень, скромное оперение буроватого тона с неясным рисунком на спине.
Левенская порода кур
Эти куры имеют длинное и глубокое туловище, широкую спину и выпуклую грудь. Голова небольшой величины с листовидным гребнем. Окраска оперения красная с золотистой гривой, грудь и хвост черные с зеленоватым оттенком.
Бойцовая порода кур
Имеют компактную голову с массивным коротким острым клювом. Шея длинная, крепкая и мускулистая. Широкая грудь и крепкие ноги. Плотное, густое и короткое оперение.
Белая московская порода кур
Имеет широкий корпус. Длинную и широкую спину, выпуклую грудь, хорошо развитые мышцы. Ноги крепкие желтого окраса. Оперение чистое и белое. Хвост средней длины.
Японский петух (Иокагамский петух)
Читайте также: