Η αναπαραγωγή είναι μια από τις πιο σύγχρονες και πολλά υποσχόμενες επιστήμες. Χάρη στα επιτεύγματά του, έχουν ήδη δημιουργηθεί νέοι τύποι ζωντανών οργανισμών, οι οποίοι έχουν φέρει πολλά οφέλη στην ανθρωπότητα. Το θέμα της μελέτης, τα καθήκοντα και οι κύριες κατευθύνσεις επιλογής θα συζητηθούν στο άρθρο μας.
Θέμα και εργασίες επιλογής
Ποιο είναι το θέμα της επιλογής; Αυτή είναι η επιστήμη της βελτίωσης των υφιστάμενων και της αναπαραγωγής νέων φυλών ζώων, φυτικών ποικιλιών και στελεχών μικροοργανισμών. Αντικείμενό του είναι η μελέτη και εφαρμογή στην πράξη των συγκεκριμένων προτύπων εξέλιξής τους. Τα επιτεύγματα της σύγχρονης αναπαραγωγής περιλαμβάνουν δεκάδες χιλιάδες οργανισμούς χρήσιμους για τον άνθρωπο. Η θεωρητική βάση αυτής της κατεύθυνσης είναι μια άλλη επιστήμη - η γενετική. Λαμβάνει υπόψη τα χαρακτηριστικά της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας όλων των ζωντανών όντων.
Τα κύρια καθήκοντα της αναπαραγωγής είναι η αναπαραγωγή πιο παραγωγικών φυτικών ποικιλιών και γόνιμων ζωικών ειδών. Επιπλέον, οι επιστήμονες προσπαθούν να αναπαράγουν άτομα που θα είναι ανεπιτήδευτα για τις περιβαλλοντικές συνθήκες και την αλλαγή τους προς μια δυσμενή για αυτά κατεύθυνση. Οι μικροοργανισμοί είναι επίσηςυψηλές απαιτήσεις. Αυτό είναι αντίσταση στις διαδικασίες μετάλλαξης και στον ρυθμό διαίρεσης των ωφέλιμων βακτηριακών κυττάρων.
Βασικές μέθοδοι επιλογής
Ποιο είναι το θέμα της επιλογής, μάθαμε. Επειδή όμως όλοι οι οργανισμοί που μελετήθηκαν διαφέρουν σημαντικά ως προς τη δομή και τα χαρακτηριστικά, εφαρμόζονται διαφορετικές ομάδες μεθόδων σε καθέναν από αυτούς. Από την αρχαιότητα, ακόμη ασυνείδητα, ο άνθρωπος χρησιμοποιούσε την επιλογή. Στην επιλογή, αυτή είναι η κύρια μέθοδος. Μαζί με αυτό χρησιμοποιείται ο υβριδισμός και η δράση μεταλλαξιγόνων. Στο παρόν στάδιο ανάπτυξης, χρησιμοποιούνται θεμελιωδώς νέες πειραματικές μέθοδοι - γενετική και κυτταρική μηχανική.
Βιοτεχνολογία
Προς το παρόν, οι βιολογικές διεργασίες και συστήματα έχουν αποκτήσει την κλίμακα της βιομηχανικής παραγωγής. Ως αποτέλεσμα, έχουν ληφθεί εξαιρετικά αποτελεσματικές μορφές μικροοργανισμών, καλλιέργειες κυττάρων και ιστών φυτών και ζώων. Επιπλέον, τα επιτεύγματα της σύγχρονης επιλογής καθιστούν δυνατή την απόκτηση ενός φυσικού προϊόντος με προκαθορισμένες ιδιότητες.
Χαρακτηριστικά της εκτροφής φυτών
Έτσι, η πολύτιμη πρωτότυπη μορφή είναι αυτό που χρησιμεύει ως θέμα επιλογής. Ωστόσο, τα δομικά χαρακτηριστικά των φυτών επιτρέπουν τη χρήση μόνο ορισμένων μεθόδων για τη δημιουργία νέων χαρακτηριστικών με βάση τα αρχικά. Αυτές είναι η ενδογαμία, η πολυπλοειδία, η μεταλλαξιογένεση και ο υβριδισμός. Ανάμεσά τους είναι και πιο παραδοσιακά. Πρόκειται για διάφορους τύπους επιλογής, καθώς και για υβριδισμό. Για να αναπτυχθεί μια νέα ποικιλία με τις αναμενόμενες ιδιότητες, είναι απαραίτητοκάνει δύσκολη δουλειά. Συνίσταται στην επιλογή πολύτιμων αρχικών μορφών και υβριδισμό με επακόλουθη επιλογή. Με αυτόν τον τρόπο, ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης μηλιών με πολύτιμη γεύση και ανθεκτικές στον παγετό ιδιότητες, προέκυψαν ποικιλίες που συνδυάζουν τις πολύτιμες ιδιότητες των υβριδίων.
Αποτελεσματική στην εκτροφή φυτών είναι η μέθοδος της ετέρωσης. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να εμφανίσετε ανεξάρτητες σειρές καθαρών γραμμών και, στη συνέχεια, να τις διασταυρώσετε μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται πιο παραγωγικές ποικιλίες πολλών οπωροκηπευτικών και κτηνοτροφικών καλλιεργειών.
Το φαινόμενο της πολυπλοειδίας είναι η πολλαπλή αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Αρχικά, αυτό συνέβη φυσικά στη φύση όταν τα φυτά εκτέθηκαν σε μεταλλαξιογόνους παράγοντες. Στο παρόν στάδιο, οι εκτροφείς πιο συχνά δρουν σε διπλοειδή κύτταρα με το αλκαλοειδές κολχικίνη. Οι προκύπτουσες μορφές έχουν αυξημένη γονιμότητα σε σύγκριση με την αρχική. Και ο γονότυπος τους άλλαξε σε τετραπλοειδή.
Αναπαραγωγή ζώων
Στην εκτροφή ζώων, χρησιμοποιούνται ελαφρώς διαφορετικές μέθοδοι, επειδή δεν είναι ικανές για βλαστική αναπαραγωγή. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν κυρίως ατομική επιλογή και δύο τύπους υβριδισμού. Με την ενδογαμία παρατηρείται αύξηση της ομοζυγωτίας, που οδηγεί στον εκφυλισμό του είδους και στην απώλεια των πολύτιμων ιδιοτήτων του. Για να αποφευχθεί αυτό, οι κτηνοτρόφοι εναλλάσσονται μεταξύ στενών και άσχετων διασταυρώσεων. Πολύτιμα άτομα αποκτήθηκαν από τους επιστήμονες διασταυρώνοντας άτομα διαφορετικών ειδών. Παραδείγματα τέτοιων επιτευγμάτων αναπαραγωγής είναι το υβρίδιο ενός γαϊδάρου και ενός αλόγου - ένα μουλάρι, ένα γιακ και μια αγελάδα - ένα khaynak. Το πρόβλημα είναι ότι τα περισσότερα άτομαπου λαμβάνονται από μια τέτοια διασταύρωση είναι στείρα και δεν μπορούν να παράγουν γόνιμους απογόνους. Οι εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα είναι το λιοντάρι λίγρης και τίγρης, των οποίων τα θηλυκά είναι ικανά για περαιτέρω αναπαραγωγή.
Μικροοργανισμοί και χαρακτηριστικά της επιλογής τους
Ας μάθουμε τώρα ποιο είναι το θέμα της επιλογής μικροοργανισμών. Πρόκειται για όλα τα είδη προκαρυωτικών βακτηρίων, πρωτόζωων, μονοκύτταρων μυκήτων και κατώτερων φυτών - φυκιών. Πολλά από αυτά είναι πηγές φαρμάκων, πρόσθετων ζωοτροφών, λιπασμάτων, που χρησιμοποιούνται στην οινοποιία, ψωμί και γαλακτοκομικά προϊόντα. Για να μεταφερθεί ένα πολύτιμο και παραγωγικό στέλεχος στη βιομηχανική παραγωγή, είναι απαραίτητο να περάσει κανείς από διάφορα στάδια. Τα πιο σταθερά κύτταρα αναγνωρίζονται πρώτα. Αυτή η επιλογή βασίζεται στην κληρονομική μεταβλητότητα. Περαιτέρω, πολύτιμα στελέχη αντιμετωπίζονται με μεταλλαξιογόνα. Μετά από αυτό, είναι απαραίτητο να εντοπιστούν τα πιο παραγωγικά κύτταρα με ήδη αλλοιωμένο γονότυπο. Επιλεγμένοι κλώνοι υποβάλλονται σε πολλαπλές υποκαλλιέργειες σε ένα νέο θρεπτικό μέσο. Και ήδη επιλεγμένα στελέχη πολλαπλασιάζονται σε βιομηχανική κλίμακα.
Προοπτικές για την ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας
Τα επιτεύγματα της σύγχρονης εκτροφής έχουν ήδη βοηθήσει στην επίλυση πολλών σημαντικών προβλημάτων. Για παράδειγμα, οι πρόσφατα αναπτυγμένες, πιο παραγωγικές ποικιλίες φυτών και ζώων βοηθούν στην παροχή τροφής σε περιοχές του πλανήτη που το χρειάζονται περισσότερο.
Η χρήση βιοχούμου και λιπασμάτων που βασίζονται σε χημειοτροφικά και γαιοσκώληκες παρέχουν επιταχυνόμενη ανάπτυξη της φυτικής μάζας. Όταν χρησιμοποιείτε αυτές τις ουσίες,που λαμβάνονται από τους κτηνοτρόφους, το έδαφος τροφοδοτείται αποτελεσματικότερα με άζωτο και φυτοορμόνες.
Στον πολλαπλασιασμό των φυτών χρησιμοποιείται ολοένα και περισσότερο η μέθοδος της ιστοκαλλιέργειας, με αποτέλεσμα να είναι δυνατή η λήψη φυτευτικού υλικού που δεν είναι μολυσμένο από ιούς. Με βάση τους μικροοργανισμούς, οι κτηνοτρόφοι δημιούργησαν πρόσφατα νέες πρωτεΐνες ζωοτροφών που απορροφώνται καλύτερα από τα ζώα.
Η εκτροφή είναι επίσης σημαντικό μέρος της σύγχρονης φαρμακευτικής βιομηχανίας. Η βιοσύνθεση παράγει ορμόνες, αντιβιοτικά και ένζυμα.
Έτσι, αντικείμενο επιλογής είναι οι μέθοδοι που μπορούν να αυξήσουν την παραγωγικότητα της γεωργίας, των τροφίμων και της φαρμακευτικής βιομηχανίας. Προς το παρόν, χάρη στα επιτεύγματα της σύγχρονης επιστήμης, έχουν δημιουργηθεί ποικιλίες, φυλές και μικροοργανισμοί, χάρη στους οποίους θα λυθούν πολλά προβλήματα της ανθρωπότητας.
