Jak wygląda ziemniak? Co za pytanie, obruszysz się może, ale popatrz: to wszystko ziemniaki. Żółte, różowe, fioletowe czerwone, a nawet niebieskie. Okrągłe, podłużne i jajowate, o gładkiej albo pomarszczonej skórce. Większość można znaleźć w stanie dzikim w południowej Ameryce, a jednym z głównych centrów ich bioróżnorodności są okolice jeziora Titicaca. Szacuje się że jest ich ponad sto gatunków ale tylko 4 trafiły do wielkotowarowej uprawy. Dzikie ziemniaki stanowią jednak bogaty magazyn genów, które wykorzystujemy przy tworzeniu nowych odmian hodowlanych na przykład takich o fioletowej skórce i miąższu, bardzo zdrowych z uwagi na wysoką zawartość zwalczających wolne rodniki polifenoli. W Polsce od niedawna też mamy taką rodzimą odmianę - Provitę. W tym filmie opowiem ci o naturalnej i sztucznej selekcji, nie tylko ziemniaków. Obiło ci się może o uszy sformułowanie "dobór naturalny"? Metaforycznie można to wyjaśnić jako dobieranie przez Naturę w kolejnych pokoleniach osobników, które przeżyją. Przeżywają zaś te, które są najlepiej przystosowane do zmieniających się warunków środowiska. Dobór naturalny, zwany też inaczej naturalną selekcją, nie jest, rzecz jasna żadnym świadomym doborem. To proces losowy, bo o tym, kto okaże się najlepiej dostosowany do otoczenia decydują cechy, jakie odziedziczył po przodkach. W każdym pokoleniu są jednak osobniki które w danych okolicznościach radzą sobie ciut lepiej niż pobratymcy. O selekcji nieraz decydują bardzo subtelne cechy ułatwiające przeżycie, ale jeśli dana cecha okaże się przydatna, będzie utrwalana. To oznacza, że posiadające ją osobniki będą miały większe szanse na posiadanie potomstwa i tym samym na przekazanie mu tej cechy. Po dostatecznej liczbie pokoleń może w efekcie powstać nowy gatunek lepiej przystosowany do danego ekosystemu. W naszych filmach o ekologii sporo mówiliśmy o konkurencji między gatunkami, a nawet w obrębie jednego gatunku. To jeden z ważniejszych mechanizmów doboru naturalnego. Konkurują ze sobą organizmy o podobnych wymaganiach środowiskowych a wygrywa ten, który ma najwięcej przydatnych w danym środowisku cech. Każda cecha, jak zapewne pamiętasz z naszych filmów o genetyce, warunkowana jest odpowiednim zestawem genów. Geny promowane przez dobór naturalny są chętniej powielane i przekazywane z pokolenia na pokolenie dopóty, dopóki inne cechy nie okażą się przydatniejsze. Jeśli otoczenie zmienia się szybko więcej szans na przetrwanie mają populacje posiadające liczne potomstwo. Dlaczego? Bo nawet w obrębie jednej rodziny w jednym pokoleniu pojawia się większe zróżnicowanie genetyczne. Dzięki różnicom zawsze znajdą się osobniki które efektywniej wykorzystują istniejące zasoby, bo mają przydatne ku temu cechy. U takich gatunków duża część potomstwa gorzej przystosowanego ginie. Dobór naturalny był z nami od zarania dziejów ale pierwszym, który zwrócił uwagę na różnice między podobnymi organizmami i zaczął się zastanawiać, dlaczego istnieją i skąd się biorą był Karol Darwin, brytyjski przyrodnik i geolog. Przed nim przez wiele stuleci panował pogląd że wszystkie istniejące gatunki na Ziemi powstały w tym samym czasie i pozostają niezmienne. Tym większym zaskoczeniem dla badacza było gdy podczas pięcioletniej wyprawy naukowej do Ameryki Południowej, na statku "Beagle" odkrył, że na oddalonych od kontynentu wyspach Galapagos żyją żółwie, legwany czy zięby, przypominające znane z kontynentu gatunki, lecz znacząco różniące się wyglądem od swoich odpowiedników ze stałego lądu. Darwin zaczął się zastanawiać, co mogło być przyczyną tych różnic, i doszedł do wniosku że była nią izolacja geograficzna uniemożliwiająca swobodne krzyżowanie się osobników z wysp z tymi z lądu, a nawet z zamieszkującymi sąsiednie wyspy. Ponieważ zaś warunki klimatyczne i środowiskowe też różniły się na poszczególnych wyspach różnice wymuszały na mieszkających tam populacjach zmiany adaptacyjne. Na podstawie tych i wcześniejszych obserwacji Darwin stworzył teorię ewolucji, którą do dziś potwierdzają liczne badania z wielu dziedzin. A teraz zastanów się chwilę. Czy dobór naturalny to jedyny sposób na kształtowanie różnorodności ekosystemów? Może przyjdzie Ci na myśl jakieś pole uprawne albo stadnina koni. Zapewne słusznie wnioskujesz że na polu kukurydzy, czy w stadninie dobór osobników do rozrodu ma mało wspólnego z naturalną selekcją. Dokonuje go rolnik lub hodowca który chce w kolejnych pokoleniach wzmocnić w swojej populacji pożądane cechy. Może to być wyższa mleczność krów szybki przyrost masy ciała świń słodycz gruszek albo wielkość kłosów pszenicy. Żeby mieć pewność, że preferowane cechy w kolejnym pokoleniu roślin czy zwierząt się zachowają, człowiek stosuje tak zwany chów wsobny. Krzyżuje ze sobą blisko spokrewnione osobniki posiadające cechę, na której mu zależy. Najbardziej jaskrawym przykładem chowu wsobnego, z jakimś spotykasz się na co dzień są pewnie rasowe psy. Wzmacnianie jednej cechy, na przykład krótkiego pyska, albo usuwanie innych na przykład owłosienia doprowadziło do powstania ras niezwykle różniących się wyglądem. Niestety, to bardzo ogranicza pulę genową hodowanego gatunku czy odmiany a to z kolei zwiększa ryzyko wad genetycznych u potomstwa oraz podatność na rozmaite choroby. Jak widzisz, różnica między doborem sztucznym i naturalnym tkwi w zasadzie w osobie dobierającego. O doborze sztucznym decyduje człowiek. O naturalnym - Natura. W przyrodzie selekcja ma wpływ na cały gatunek. W hodowli - na wybraną populację, którą chcemy zmienić w pożądany dla nas sposób. Dlatego Istnieje wiele odmian uprawnych ziemniaka, w zależności od tego jakie lubimy jeść, róże o kwiatach w najróżniejszych kształtach i kolorach zależnie od upodobań, i wiele ras krów bo jedne mają dawać jak najwięcej mleka a inne - dobre mięso. Człowiekowi zależy przy tym na jak najszybszych efektach jak najmniejszym kosztem, tymczasem Natura działa bardzo powoli i, można powiedzieć że koszty jej nie interesują. Jestem pewna, że po obejrzeniu naszego filmu bez problemu potrafisz przypisać do właściwych miejsc w tabeli kilka cech charakterystycznych dla doboru naturalnego i sztucznego. A teraz sprawdź, czy masz tak, jak ja. Ewolucja zachodzi między innymi dzięki doborowi naturalnemu i przeżywaniu osobników najlepiej dostosowujących się do środowiska. Dobór sztuczny polega na utrwalaniu przez człowieka pożądanych cech w hodowanej przezeń populacji poprzez krzyżowanie tylko wybranych osobników. W tym filmie staraliśmy się odpowiednio dobrać zakres wiedzy o doborze naturalnym i sztucznym, by ułatwić Ci zapamiętanie tych pojęć. A teraz mamy nadzieję, że nas polubisz naturalnie subskrybując nasz kanał.