Kunstlik valik (selektiivne aretus): definitsioon, meetodid ja mõju

Avasta kunstliku valiku (selektiivse aretuse) definitsioon, meetodid ja mõju — praktika, eelised, riskid ning ajalooline ja tänane rakendus põllumajanduses ja aretuses.

Kunstlik valik on taimede või loomade tahtlik aretamine. See tähendab sama asja nagu selektiivne aretus ja on iidne geenitehnoloogiline meetod.

Selektiivne aretus on tehnika, mida kasutatakse koduloomade, näiteks koerte, tuvide või veiste aretamisel. Mõnel neist loomadest võib olla omadusi, mida aretaja soovib edasi kanda järgmisele põlvkonnale. Seetõttu valib kasvataja aretamiseks pigem neid loomi, kellel on see omadus, kui neid, kellel seda ei ole.

Inbriiding on teatud liiki selektiivne aretus, mille eesmärk on luua geneetiliselt praktiliselt identne populatsioon. Sellised populatsioonid on väljaspool laborit harva elujõulised. Nad kaotavad viljakuse. Selle kontrollimiseks ristatakse enamik tõugusid välja või ristatakse tagasi metsikut tüüpi isenditega või vähemalt vähem inbriidiga. Üksikasjad on tõugude lõikes erinevad. Paranemist ristamise korral nimetatakse hübriidvägivaks.

Charles Darwin kasutas kunstliku valiku näidet, et tutvustada oma ideed looduslikust valikust. Tehisvalikut võib vastandada loodusliku valiku protsessile. Loodusliku valiku puhul toimub teatud tunnustega organismide erinev paljunemine. Selle põhjuseks on see, et mõned variatsioonid aitavad organismil paremini ellu jääda ja paljuneda. See protsess säilitab või suurendab populatsiooni sobivust selle loomulikus elupaigas.

Kunstlik valik võib mõnikord olla tahtmatu; arvatakse, et varajaste inimeste poolt põllukultuuride kodustamine oli suures osas tahtmatu.

Mõisted ja eesmärgid

Kunstliku valiku põhieesmärk on suunata järglaste tunnuseid vastavalt inimeste vajadustele või eelistustele: parema saagi, maitse, haiguskindluse, töövõime, ilme või käitumise suunas. See hõlmab nii taimede kui ka loomade aretust ning võib olla range teaduslik protsess või kodusema, vähem planeeritud valikute järjestikune tulemus.

Peamised meetodid

• Massivalik – valitakse paljude isendite seast need, kelle tunnused vastavad soovile, ja paljundatakse neid massiliselt.
• Perekonnaline ja aretusliinide valik – järgitakse konkreetsete isikute sugupuud ja valitakse parimaid emas- või isendiomadusi edasiandvaid liine.
• Inbriiding – lähedasugulaste ristamine teatud omaduste tugevdamiseks; võib põhjustada inbriidset depressiooni ja viljakuse langust.
• Ristamine (outcrossing) – eri tõugude või populatsioonide ristamine eesmärgiga saada hübriidjõudu (heteroosi) ja parandada tervist või tootlikkust.
• Tagasiristamine (backcrossing) – uue tunnuse sissetoomiseks hoitakse suuresti algset taipu, ristates järglasi tagasi lähtepopulatsiooniga.
• Hübriidkasvatamine – kasutatakse eri vanematelt pärit tunnuste kombinatsiooni; paljud põllukultuurid kasutavad hübriide kõrgema saagi tõttu.
• Kaasaegsed molekulaarsed meetodid – marker-assisted selection (märgiste-põhine valik), genomiline selektsioon ja geneetiline modifitseerimine (nt CRISPR) võimaldavad kiiremat ja täpsemat tõuaretust, ent geneetilise modifitseerimise ja selektiivse aretuse vahel on oluline erinevus: esimene muudab või lisab geene otseselt, teine töötab olemasolevate variantide valiku kaudu.

Mõju geneetilisele mitmekesisusele ja tervisele

Kunstlik valik suunab populatsiooni genofondi teatud alleelide kasuks, mis võib vähendada geneetilist mitmekesisust. Vähenenud mitmekesisus teeb populatsiooni vastuvõtlikumaks haigustele, keskkonnamuutustele ja pärilikele probleemidele. Inbriiding võib põhjustada inbriidset depressiooni (näiteks kasvu- ja viljakuse langus), kuid teatud juhtudel aitab see ka kahjulike alleelide „puhastamisel”. Vastukaaluks kasutatakse sageli ristamist või uute geeniallikate sisseviimist, et taastada vigu ja suurendada jõudu.

Kunstliku ja loodusliku valiku erinevus

Põhiline erinevus on valikuagent. Kunstlikus valikus on agent inimene ja kriteeriumid on inimlikud (saak, majanduslik kasu, esteetika jms). Looduslikus valikus määravad edasise paljunemise keskkonnatingimused ja ellujäämus. Mõlemad protsessid põhinevad variatsioonil ja pärilikkusel, kuid neil on erinevad suunad ja kiirused — inimeste juhitud aretus võib väga kiiresti leida ja fikseerida soovitud tunnuseid.

Praktilised näited

Paljud koduloomad (koerad, veised, lambad) ja põllukultuurid (mais, nisu, kartul) on tänu selektiivsele aretusele arenenud kaugele algsetest vormidest. Näiteks koerte suured erinevused tõugude vahel on kujunenud peamiselt inimeste sihipärase valiku tulemusena. Põllumajanduses on aretus suurendanud saagikust, haiguskindlust ja tööstuslikke omadusi, kuid tekkinud on ka probleeme, nagu ühetaolised kartulipõllud, mis on haavatavad kahjurite ja haiguste suhtes.

Eetika ja riskihindamine

Aretuse planeerimisel tuleb arvesse võtta loomade heaolu, pärilike haiguste leviku riske ja keskkonnamõjusid (nt geneetilise mitmekesisuse vähenemine, invasiivsete sortide teke). Kaasaegne aretustöö ühendab tihti geneetilise teadmise ja hea tavapraktika, et minimeerida kahjulikke tagajärgi.

Kuidas hoida eduka aretuse puhul mitmekesisust

• hoida aretusprogrammides piisavat arvukust ja varieeruvust;
• kasutada strateegiliselt ristamist ja sissevoolu teistest populatsioonidest;
• rakendada geneetilist testimist pärilike haiguste vähendamiseks;
• dokumenteerida sugupuud ja kasutada andmepõhist valikut (genoomika, fenotüübid).

Kokkuvõte

Kunstlik valik ehk selektiivne aretus on võimas tööriist, millega on saavutatud suur edusamm põllumajanduses ja loomakasvatuses. Samas kaasa toob see vastutuse: hoolikas planeerimine, geneetilise mitmekesisuse säilitamine ja eetilised kaalutlused on vajalikud tagamaks püsivaid ning turvalisi tulemusi nii inimestele kui ka keskkonnale.

Küsimused ja vastused

K: Mis on kunstlik valik?

K: Kuidas selektiivne aretus toimib?

K: Mis juhtub, kui inbriidipopulatsioonid viiakse laborist välja?

K: Kuidas kasutas Charles Darwin kunstlikku selektsiooni?

K: Kas kunstlik valik on alati tahtlik?

K: Mis toimub loomuliku valiku käigus?

Otsing