domestikace -Domestication

Mezi první zvířata, která byla domestikována, patřili psi a ovce .

Domestikace je trvalý vícegenerační vztah, ve kterém lidé přebírají významný stupeň kontroly nad rozmnožováním a péčí o jinou skupinu organismů, aby si zajistili předvídatelnější přísun zdrojů z této skupiny. Domestikace rostlin a zvířat byla hlavní kulturní inovací, která se zařadila do důležitosti s dobytím ohně, výrobou nástrojů a rozvojem verbálního jazyka.

Charles Darwin rozpoznal malý počet znaků, které odlišovaly domácí druhy od jejich divokých předků. Byl také prvním, kdo rozpoznal rozdíl mezi vědomým selektivním šlechtěním , při kterém si lidé přímo vybírají žádoucí vlastnosti, a nevědomým výběrem, kde se vlastnosti vyvíjejí jako vedlejší produkt přirozeného výběru .nebo z výběru na jiné vlastnosti. Mezi domácí a divokou populací existuje genetický rozdíl. Existuje také takový rozdíl mezi vlastnostmi domestikace, o kterých se výzkumníci domnívají, že byly zásadní v raných fázích domestikace, a rysy zlepšení, které se objevily od rozdělení mezi divokou a domácí populací. Vlastnosti domestikace jsou obecně fixované u všech domestikovaných zvířat a byly vybrány během počáteční epizody domestikace toho zvířete nebo rostliny, zatímco znaky zlepšení jsou přítomny pouze u části domestikovaných zvířat, ačkoli mohou být fixovány u jednotlivých plemen nebo regionálních populací .

Pes byl prvním domestikovaným druhem a byl usazen v celé Eurasii před koncem pozdního pleistocénu , dlouho před kultivací a před domestikací jiných zvířat. Archeologické a genetické údaje naznačují, že dlouhodobý obousměrný tok genů mezi divokými a domácími zvířaty – včetně oslů , koní , velbloudů Nového a Starého světa , koz , ovcí a prasat – byl běžný. Vzhledem ke své důležitosti pro lidi a její hodnotě jako modelu evoluční a demografické změny přilákala domestikace vědce z archeologie , paleontologie , antropologie , botaniky , zoologie , genetiky a environmentálních věd . Mezi ptáky je dnes hlavním domácím druhem kuře , důležité pro maso a vejce, mezi hospodářsky hodnotnou drůbež patří krůta , perličky a četné další druhy. Ptáci jsou také široce chováni v klecích , od pěvců po papoušky . Nejdéle zavedenými bezobratlými domestiky jsou včela medonosná a bourec morušový . Suchozemští šneci jsou chováni pro potravu, zatímco druhy z několika kmenů jsou chovány pro výzkum a jiní jsou chováni pro biologickou kontrolu .

Domestikace rostlin začala nejméně před 12 000 lety s obilovinami na Středním východě a tykví v lahvi v Asii. Zemědělství se rozvinulo v nejméně 11 různých centrech po celém světě, domestikovalo různé plodiny a zvířata.

Přehled

Sukulenty , jako je tato rostlina želé ( Sedum rubrotinctum ), potřebují občasné zalévání, takže jsou vhodné jako pokojové rostliny .

Domestikace, z latinského domesticus , „patřící k domu“, je „trvalý vícegenerační vzájemný vztah, ve kterém jeden organismus přebírá významný stupeň vlivu na reprodukci a péči o jiný organismus, aby si zajistil předvídatelnější zásobu. zdroj zájmu a prostřednictvím kterého partnerský organismus získává výhodu nad jedinci, kteří zůstávají mimo tento vztah, čímž prospívá a často zvyšuje zdatnost jak domestikace, tak cílového domestika." Tato definice uznává jak biologické, tak kulturní složky procesu domestikace a dopady jak na lidi, tak na domestikovaná zvířata a rostliny. Všechny minulé definice domestikace zahrnovaly vztah mezi lidmi s rostlinami a zvířaty, ale jejich rozdíly spočívaly v tom, kdo byl považován za hlavního partnera ve vztahu. Tato nová definice uznává vzájemný vztah, ve kterém oba partneři získávají výhody. Domestikace výrazně zlepšila reprodukční produkci plodin, hospodářských zvířat a domácích mazlíčků daleko za hranici jejich divokých předků. Domestikáti poskytli lidem zdroje, které mohli předvídatelněji a bezpečněji ovládat, přesouvat a přerozdělovat, což byla výhoda, která podnítila populační explozi agropastoralistů a jejich rozšíření do všech koutů planety.

Pokojové rostliny a okrasné rostliny jsou rostliny domestikované především pro estetický požitek v domě a jeho okolí, zatímco ty domestikované pro velkovýrobu potravin se nazývají plodiny. Domestikované rostliny záměrně pozměněné nebo vybrané pro zvláštní žádoucí vlastnosti jsou kultigeny . Zvířata domestikovaná pro domácí společnost se nazývají mazlíčci , zatímco zvířata domestikovaná pro jídlo nebo práci jsou známá jako hospodářská zvířata .

Tento biologický vzájemný vztah není omezen na lidi s domácími plodinami a hospodářskými zvířaty, ale je dobře zdokumentován u jiných než lidských druhů, zejména u řady domestikátorů sociálního hmyzu a jejich domestikovaných rostlin a zvířat, například vzájemný vzájemný vztah mezi mravenci a houbami . určité houby.

Syndrom domestikace je souborem fenotypových rysů vznikajících během domestikace, které odlišují plodiny od jejich divokých předků. Tento termín se také používá u obratlovců a zahrnuje zvýšenou poslušnost a krotkost, změny barvy srsti, zmenšení velikosti zubů, změny kraniofaciální morfologie, změny tvaru ucha a ocasu (např. ochablé uši), častější a nesezónní říjové cykly, změny v hladinách adrenokortikotropního hormonu , změněné koncentrace několika neurotransmiterů, prodloužení chování mladistvých a zmenšení jak celkové velikosti mozku, tak určitých oblastí mozku.

Dějiny

Příčina a načasování

Vývoj teplot v postglaciálním období, po posledním ledovcovém maximu , vykazující velmi nízké teploty po většinu mladšího dryasu, poté rychle stoupající až na úroveň teplého holocénu , na základě grónských ledových jader .

Domestikace zvířat a rostlin byla vyvolána klimatickými a environmentálními změnami, ke kterým došlo po vrcholu posledního ledovcového maxima asi před 21 000 lety a které trvají dodnes. Tyto změny ztěžovaly získávání potravy. První domestikovaný byl vlk ( Canis lupus ) nejméně před 15 000 lety. Mladší dryas , ke kterému došlo před 12 900 lety, bylo obdobím intenzivního chladu a sucha, které vyvíjelo tlak na lidi, aby zintenzivnili své strategie hledání potravy. Na začátku holocénu před 11 700 lety vedly příznivé klimatické podmínky a zvyšující se lidské populace k drobné domestikaci zvířat a rostlin, což lidem umožnilo rozšířit potravu, kterou získávali prostřednictvím lovců- sběrů .

Neolitický přechod vedl k tomu, že zemědělské společnosti se objevily v místech po celé Eurasii, severní Africe a Jižní a Střední Americe. V úrodném půlměsíci před 10 000 až 11 000 lety zooarcheologie naznačuje, že kozy, prasata, ovce a taurinový dobytek byly prvním domestikovaným dobytkem. O dva tisíce let později byl na území dnešního Balúčistánu v Pákistánu domestikován dobytek zebu hrbatý. Ve východní Asii před 8 000 lety byla prasata domestikována z divokých prasat, která se geneticky lišila od těch nalezených v úrodném půlměsíci. Kůň byl domestikován na středoasijské stepi před 5500 lety. Jak kuře v jihovýchodní Asii, tak kočka v Egyptě byly domestikovány před 4000 lety.

Náhlé objevení se psa domácího ( Canis lupus familiaris ) v archeologických záznamech pak vedlo k rychlému posunu v evoluci , ekologii a demografii jak lidí, tak četných druhů zvířat a rostlin. Následovala domestikace dobytka a plodin a přechod lidí od shánění potravy k farmaření na různých místech a v různých dobách po celé planetě. Kolem 10 000 YBP se pro lidi objevil nový způsob života prostřednictvím řízení a využívání rostlinných a živočišných druhů, což vedlo k populaci s vyšší hustotou v centrech domestikace, expanzi zemědělských ekonomik a rozvoji městských komunit.

Zvířata

Teorie

Karakulské ovce a pastýři v Íránu. Fotografie Harold F. Weston, 20. léta 20. století

Domestikace zvířat je vztah mezi zvířaty a lidmi, kteří mají vliv na jejich "péči" a reprodukci. Charles Darwin rozpoznal malý počet znaků, které odlišovaly domácí druhy od jejich divokých předků. Byl také první, kdo rozpoznal rozdíl mezi vědomým selektivním šlechtěním , ve kterém lidé přímo vybírají žádoucí vlastnosti, a nevědomým výběrem, kde se vlastnosti vyvíjejí jako vedlejší produkt přirozeného výběru nebo ze selekce na jiné vlastnosti.

Existuje rozdíl mezi domácí a divokou populací, ačkoli studie naznačují domestikaci jako formu přežití pro většinu zvířat v lidské péči. Existuje také takový rozdíl mezi vlastnostmi domestikace, o kterých se výzkumníci domnívají, že byly zásadní v raných fázích domestikace, a rysy zlepšení, které se objevily od rozdělení mezi divokou a domácí populací. Vlastnosti domestikace jsou obecně fixované u všech domestikovaných zvířat a byly vybrány během počáteční epizody domestikace toho zvířete nebo rostliny, zatímco znaky zlepšení jsou přítomny pouze u části domestikovaných zvířat, ačkoli mohou být fixovány u jednotlivých plemen nebo regionálních populací .

Domestikace zvířat by se neměla zaměňovat s ochočením . Zkrocení je podmíněná modifikace chování jednotlivého zvířete, která má omezit jeho přirozené vyhýbání se lidem a tolerovat přítomnost lidí. Domestikace je trvalá genetická modifikace vyšlechtěné linie, která vede k dědičné predispozici klidně reagovat na lidskou přítomnost.

Některé živočišné druhy a určití jedinci v rámci těchto druhů jsou lepšími kandidáty na domestikaci pouze pro svou neschopnost se bránit. Tato zvířata vykazují určité behaviorální vlastnosti:

  1. Velikost a organizace jejich sociální struktury
  2. Dostupnost a stupeň selektivity při výběru partnerů
  3. Snadnost a rychlost, s jakou se rodiče spojují se svými mláďaty, a zralost a pohyblivost mláďat při narození
  4. Stupeň flexibility ve stravě a toleranci stanoviště; a
  5. Reakce na lidi a nová prostředí, včetně snížené odezvy na let a reaktivity na vnější podněty.

Savci

Počátky domestikace zvířat zahrnovaly zdlouhavý koevoluční proces s několika fázemi podél různých cest. Existují tři navrhované hlavní cesty, které většina domácích zvířat následovala do domestikace:

  1. komenzálové , přizpůsobení lidskému výklenku (např. psi , kočky , případně prasata );
  2. kořist vyhledávaná pro potravu (např. ovce , kozy , skot , vodní buvol , jak , prase, sob , lama a alpaka ); a
  3. zvířata cílená na tažné a nepotravinové zdroje (např. kůň , osel , velbloud ).

Pes byl prvním domestikantem a byl usazen v celé Eurasii před koncem pozdního pleistocénu , dlouho před kultivací a před domestikací jiných zvířat. Lidé neměli v úmyslu domestikovat zvířata z komenzálních nebo kořistních cest, nebo alespoň nepředpokládali, že z toho vznikne domestikované zvíře. V obou těchto případech se lidé s těmito druhy zapletli, protože vztah mezi nimi zesílil, a lidská role v jejich přežití a reprodukci vedla postupně k formalizovanému chovu zvířat . Přestože řízená cesta probíhala od zachycení ke zkrocení, další dvě cesty nejsou tak zaměřené na cíl a archeologické záznamy naznačují, že probíhaly v mnohem delších časových rámcích.

Na rozdíl od jiných domácích druhů, které byly primárně vybírány pro vlastnosti související s výrobou, byli psi zpočátku vybíráni podle svého chování. Archeologické a genetické údaje naznačují, že dlouhodobý obousměrný tok genů mezi divokými a domácími zvířaty – včetně oslů , koní , velbloudů Nového a Starého světa , koz , ovcí a prasat – byl běžný. Jedna studie dospěla k závěru, že lidská selekce pro domácí vlastnosti pravděpodobně působila proti homogenizačnímu účinku toku genů z divokých prasat do prasat a vytvořila v genomu domestikační ostrůvky . Stejný postup může platit i pro jiná domestikovaná zvířata.

Ptactvo

Červený junglefow z jihovýchodní Asie byl domestikován, zřejmě pro kohoutí zápasy , asi před 7000 lety.

Domestikovanými ptáky se rozumí především drůbež chovaná na maso a vejce: někteří Galliformes ( kuře , krůta , perličky ) a Anseriformes (vodní ptactvo: kachna , husa , labuť ). Také široce domestikovaní jsou klecové ptáky , jako jsou pěvci a papoušci ; ty jsou uchovávány jak pro potěšení, tak pro použití ve výzkumu. Holub domácí byl využíván k potravě i jako prostředek komunikace mezi vzdálenými místy prostřednictvím využití holubova naváděcího instinktu; výzkum naznačuje, že byl domestikován již před 10 000 lety. Kuřecí fosilie v Číně byly datovány před 7 400 lety. Divokým předkem kuřete je Gallus gallus , červený pralesní ptactvo z jihovýchodní Asie. Zdá se, že byl původně chován spíše pro kohoutí zápasy než pro jídlo.

Bezobratlí

Sericulturalists připravovat bource morušového pro spřádání hedvábí

Dva hmyzy , bourec morušový a včela medonosná , byly domestikovány již více než 5 000 let, často pro komerční využití. Bourec morušový je zvednutý pro hedvábné nitě namotané kolem jeho kukly ; západní včela medonosná pro med a v poslední době pro opylování plodin.

Bylo domestikováno několik dalších bezobratlých, suchozemských i vodních, včetně některých, jako jsou ovocné mušky Drosophila melanogaster a sladkovodní cnidarian Hydra pro výzkum genetiky a fyziologie. Málokdo má dlouhou historii domestikace. Většina se používá pro potraviny nebo jiné produkty, jako je šelak a košenila . Zapojené kmeny jsou Cnidaria , Platyhelminthes (pro biologickou kontrolu ), Annelida , Mollusca , Arthropoda (mořští korýši , stejně jako hmyz a pavouci) a Echinodermata . Zatímco mnoho mořských měkkýšů se používá jako potrava, jen nemnoho bylo domestikováno, včetně chobotnice , sépie a chobotnice , všechny používané ve výzkumu chování a neurologie . Suchozemští plži v rodech Helix a Murex jsou chováni pro potravu. Několik parazitických nebo parazitoidních hmyzů včetně mouchy Eucelatoria , brouka Chrysolina a vosy Aphytis je chováno pro biologickou kontrolu. Vědomý nebo nevědomý umělý výběr má mnoho účinků na druhy pod domestikací; variabilita může být snadno ztracena příbuzenským křížením, selekcí proti nežádoucím vlastnostem nebo genetickým driftem, zatímco u Drosophila se variabilita v době ekluze (když se objeví dospělci) zvýšila.

Rostliny

Počáteční domestikace zvířat nejvíce ovlivnila geny, které ovládaly jejich chování, ale počáteční domestikace rostlin nejvíce ovlivnila geny, které ovládaly jejich morfologii (velikost semen, architekturu rostlin, mechanismy šíření) a jejich fyziologii (načasování klíčení nebo zrání). .

Jako příklad lze uvést domestikaci pšenice . Divoká pšenice se roztříští a spadne na zem, aby se znovu zasekla, když je zralá, ale domestikovaná pšenice zůstává na stonku pro snadnější sklizeň. Tato změna byla možná díky náhodné mutaci v divokých populacích na začátku pěstování pšenice . Pšenice s touto mutací byla sklizena častěji a stala se semenem pro další plodinu. Proto, aniž by si to uvědomovali, raní farmáři vybrali tuto mutaci. Výsledkem je domestikovaná pšenice, která se při své reprodukci a šíření spoléhá na farmáře.

Dějiny

Farmáři s pšenicí a dobytkem – starověké egyptské umění před 3400 lety

Nejčasnější lidské pokusy o domestikaci rostlin nastaly na Středním východě . Existují časné důkazy o vědomém pěstování a výběru vlastností rostlin předneolitickými skupinami v Sýrii: zrna žita s domácími rysy datovanými před 13 000 lety byla získána z Abu Hureyra v Sýrii , ale zdá se, že jde o lokalizovaný jev vyplývající z kultivace. porostů divokého žita, spíše než definitivní krok k domestikaci.

Rostlina tykev lahvová ( Lagenaria siceraria ), používaná jako nádoba před příchodem keramické technologie, se zdá být domestikovaná před 10 000 lety. Domestikovaná tykev lahvová se do Ameriky dostala z Asie před 8 000 lety, s největší pravděpodobností v důsledku stěhování národů z Asie do Ameriky.

Obiloviny byly poprvé domestikovány asi před 11 000 lety v úrodném půlměsíci na Středním východě. První domestikované plodiny byly obecně letničky s velkými semeny nebo plody. Ty zahrnovaly luštěniny , jako je hrách a zrna, jako je pšenice . Pro tyto druhy byl zvláště vhodný Střední východ; klima suchého léta bylo příznivé pro evoluci jednoletých rostlin s velkými semeny a rozmanitost nadmořských výšek vedla k velké rozmanitosti druhů. Jak probíhala domestikace, lidé se začali přesouvat ze společnosti lovců a sběračů do usedlé zemědělské společnosti. Tato změna by nakonec vedla, asi o 4000 až 5000 let později, k prvním městským státům a nakonec k vzestupu samotné civilizace .

Pokračující domestikace byla postupná, proces přerušovaných pokusů a omylů a často vyústil v odlišné rysy a vlastnosti. Postupem času byly zdomácněny trvalky a malé stromy včetně jabloní a oliv . Některé rostliny, jako jsou makadamové ořechy a pekanové ořechy , nebyly donedávna domestikované.

V jiných částech světa byly domestikovány velmi odlišné druhy. V Americe tvořily jádro stravy tykev , kukuřice , fazole a možná maniok (také známý jako maniok ). Ve východní Asii byly nejdůležitějšími plodinami proso , rýže a sója . V některých oblastech světa, jako je jižní Afrika , Austrálie , Kalifornie a jih Jižní Ameriky , se místní druhy nikdy neochočily.

Rozdíly od divokých rostlin

Domestikované rostliny se mohou lišit od svých divokých příbuzných v mnoha ohledech, včetně

  • způsob, jakým se šíří do rozmanitějšího prostředí a mají širší geografický rozsah;
  • rozdílná ekologická preference (slunce, voda, teplota, požadavky na živiny atd.), rozdílná náchylnost k chorobám;
  • přeměna z trvalky na letničku;
  • ztráta dormance semen a fotoperiodické kontroly;
  • současný květ a plod, dvojité květy;
  • nedostatek roztříštění nebo rozptylu semen nebo dokonce úplná ztráta jejich rozptylovacích mechanismů;
  • méně účinný šlechtitelský systém (např. nedostatek normálních opylovacích orgánů, což vyžaduje zásah člověka), menší semena s nižší úspěšností ve volné přírodě nebo dokonce úplná sexuální sterilita (např . bezsemenné plody ) a tedy pouze vegetativní rozmnožování;
  • méně obranné úpravy, jako jsou chlupy, trny, trny a ostny , jed, ochranné kryty a robustnost, díky nimž je pravděpodobnější, že je sežerou zvířata a škůdci, pokud se o ně nestarají lidé;
  • chemické složení, které jim dává lepší chutnost (např. obsah cukru), lepší vůni a nižší toxicitu;
  • jedlá část je větší a snáze se odděluje od nejedlé části (např . peckovina ).

Vliv domestikace na rostlinný mikrobiom

Koncepční postava o dopadu domestikace na rostlinný endofytický mikrobiom. (a) Fylogenetická vzdálenost mezi druhy Malus , která obsahuje divoké druhy (černé větve) a progenitorové divoké druhy (modré větve). Rozšířená zelená větev představuje Malus domestica se svou blízkou příslušností k hlavnímu předkovi ( M. sieversii ). Přerušované čáry označují události introgrese mezi progenitory Malus , které přispěly ke vzniku M. domestica . (b) Předpokládané tři scénáře: Scénář 1, snížení druhové diverzity v důsledku ztráty mikrobiálních druhů; Scénář 2, zvýšení mikrobiální diverzity v důsledku introgresivní hybridizace během domestikace jabloní; Scénář 3, diverzita nebyla ovlivněna domestikací.

Ukázalo se, že mikrobiom , definovaný jako soubor mikroorganismů obývajících povrchovou a vnitřní tkáň rostlin, je ovlivněn domestikací a šlechtěním rostlin. To zahrnuje variace složení mikrobiálního společenstva za účelem změny počtu mikrobiálních druhů spojených s rostlinami, tj. druhové diverzity. Důkazy také ukazují, že linie rostlin, včetně speciace , domestikace a šlechtění , formovaly rostlinné endofyty podobným způsobem jako rostlinné geny. Takové vzory jsou také známé jako fylosymbióza , která byla pozorována u několika živočišných a rostlinných linií.

Vlastnosti, které se geneticky vylepšují

Moderní farmáři čelí mnoha výzvám, včetně změny klimatu, škůdců, slanosti půdy, sucha a období s omezeným slunečním zářením.

Sucho je jednou z nejvážnějších výzev, kterým dnes zemědělci čelí. S měnícím se podnebím přichází i měnící se vzorce počasí, což znamená, že regiony, které se mohly tradičně spoléhat na značné množství srážek, byly doslova vynechány, aby vyschly. Ve světle těchto podmínek se odolnost vůči suchu u hlavních plodin stala jasnou prioritou. Jednou z metod je identifikace genetického základu odolnosti vůči suchu u rostlin přirozeně odolných vůči suchu, tj . podzemnice olejné . Dále přenos těchto výhod na jinak zranitelné plodiny. Rýže, která je jednou z nejzranitelnějších plodin z hlediska sucha, byla úspěšně vylepšena přidáním genu Barley hva1 do genomu pomocí transgenetiky. Odolnost vůči suchu lze také zlepšit změnami v architektuře kořenového systému rostliny, jako je orientace kořenů, která maximalizuje zadržování vody a příjem živin. Na planetě, která bude mít podle očekávání do roku 2050 populaci více než devět miliard lidí, je třeba se neustále soustředit na efektivní využívání dostupné vody.

Další specifickou oblastí genetického zlepšování pro domestikované plodiny je příjem a využití půdního draslíku, který je základním prvkem pro výnos plodin a celkovou kvalitu. Schopnost rostliny účinně přijímat draslík a efektivně jej využívat je známá jako účinnost využití draslíku. Bylo navrženo, že nejprve optimalizace architektury kořenů rostlin a poté aktivity příjmu draslíku kořeny může účinně zlepšit účinnost využití draslíku rostlinami.

Pěstujte rostliny, které jsou geneticky vylepšovány

Obiloviny , rýže, pšenice, kukuřice, čirok a ječmen tvoří obrovské množství celosvětové stravy napříč všemi demografickými a sociálními měřítky. Všechny tyto plodiny obilovin jsou autogamní, tj. samosprašné, což omezuje celkovou diverzitu v alelických kombinacích, a tedy i adaptabilitu na nová prostředí. Pro boj s tímto problémem vědci navrhují "ostrovní model genomického výběru". Rozdělením jedné velké populace obilných plodin na několik menších subpopulací, které mohou přijímat „migranty“ z jiných subpopulací, lze vytvořit nové genetické kombinace.

Podzemnice bambarská je trvanlivá plodina, které se, stejně jako mnoha nedostatečně využívaným plodinám, dostalo v zemědělském smyslu jen málo pozornosti. Podzemnice bambarská je odolná vůči suchu a je známo, že je schopna růst v téměř jakýchkoli půdních podmínkách, bez ohledu na to, jak ochuzená oblast může být. Nové genomické a transkriptomické přístupy umožňují výzkumníkům zlepšit tuto relativně malou plodinu, stejně jako další plodiny ve velkém měřítku. Snížení nákladů a široká dostupnost jak technologie microarray , tak sekvenování nové generace umožnily analyzovat nedostatečně využívané plodiny, jako je podzemnice olejná, na úrovni celého genomu. Nepřehlížení konkrétních plodin, které mimo rozvojový svět zřejmě nemají žádnou hodnotu, bude klíčem nejen k celkovému zlepšení plodin, ale také ke snížení celosvětové závislosti pouze na několika plodinách, což skrývá mnoho vnitřních nebezpečí pro globální zásobování obyvatelstva potravinami.

Výzvy, kterým čelí genetické zlepšení

Polosuché tropy, od částí severní a jižní Afriky, Asie zejména v jižním Pacifiku, až po Austrálii jsou proslulé tím, že jsou jak ekonomicky strádající, tak zemědělsky obtížné je obdělávat a efektivně hospodařit. Bariéry zahrnují vše od nedostatku srážek a nemocí po ekonomickou izolaci a nezodpovědnost vůči životnímu prostředí. Existuje velký zájem o pokračující úsilí Mezinárodního ústavu pro výzkum plodin pro polosuché tropy (ICRSAT) o zlepšení základních potravin. některé povinné plodiny ICRISAT zahrnují podzemnici olejnou, holubník, cizrnu, čirok a perlové proso, které jsou hlavními základními potravinami pro téměř miliardu lidí v polosuchých tropech. V rámci úsilí ICRISAT se některá divoká plemena rostlin používají k přenosu genů do pěstovaných plodin interspecifickou hybridizací zahrnující moderní metody záchrany embryí a tkáňové kultury. Jedním příkladem brzkého úspěchu byla práce v boji proti velmi škodlivému viru shluků arašídů . Transgenetické rostliny obsahující gen pro obalový protein pro rezistenci proti viru arašídové hrudky již byly úspěšně produkovány. Dalším regionem ohroženým potravinovou bezpečností jsou tichomořské ostrovní země, které se nepoměrně potýkají s negativními dopady změny klimatu. Tichomořské ostrovy jsou z velké části tvořeny řetězcem malých ploch, což samozřejmě omezuje rozsah geografické oblasti, ve které lze hospodařit. Regionu tak zbývají pouze dvě životaschopné možnosti 1.) zvýšit zemědělskou produkci nebo 2.) zvýšit dovoz potravin. Druhá možnost samozřejmě naráží na otázky dostupnosti a ekonomické proveditelnosti a zbývá pouze první možnost jako životaschopný prostředek k řešení potravinové krize v regionu. Je mnohem snazší zneužít omezené zbývající zdroje ve srovnání s řešením problému v jeho jádru.

Práce s divokými rostlinami ke zlepšení domácích

Práce se také zaměřují na zlepšení domácích plodin pomocí využití divokých příbuzných plodin . Množství a hloubka genetického materiálu dostupného u volně žijících příbuzných plodin je větší, než se původně předpokládalo, a rozsah zahrnutých rostlin, divokých i domácích, se neustále rozšiřuje. Prostřednictvím využití nových biotechnologických nástrojů, jako je editace genomu, cisgeneze /intrageneze, přenos genů mezi křížitelnými donorovými druhy včetně hybridů a další omické přístupy.

Divoké rostliny mohou být hybridizovány s kulturními rostlinami za účelem vytvoření trvalých plodin z letniček, zvýšení výnosu, rychlosti růstu a odolnosti vůči vnějším tlakům, jako jsou choroby a sucho. Důležité je, že dosažení těchto změn trvá značně dlouho, někdy dokonce desetiletí. Výsledek však může být mimořádně úspěšný, jako je tomu v případě hybridní travní varianty známé jako Kernza . V průběhu téměř tří desetiletí se pracovalo na pokusu o hybridizaci mezi již domestikovaným travním kmenem a několika jeho divokými příbuznými. Domestikovaný kmen byl ve své orientaci jednotnější, ale divoké kmeny byly větší a rychleji se množily. Výsledná plodina Kernza má vlastnosti od obou progenitorů: jednotnou orientaci a lineárně vertikální kořenový systém z domestikované plodiny spolu se zvýšenou velikostí a rychlostí množení od divokých příbuzných.

Houby a mikroorganismy

Knoflíkové houby jsou široce pěstovány jako potraviny.

Několik druhů hub bylo domestikováno pro použití přímo jako potravina nebo při fermentaci k výrobě potravin a léků. Hřib bílý Agaricus bisporus se hojně pěstuje jako potravina. Kvasinky Saccharomyces cerevisiae se po tisíce let používají ke kvašení piva a vína a ke kynutí chleba. Plísňové houby včetně Penicillium se používají ke zrání sýrů a jiných mléčných výrobků, stejně jako k výrobě léků, jako jsou antibiotika .

Efekty

Na domácích zvířatech

Výběr zvířat pro viditelné „žádoucí“ vlastnosti může mít nežádoucí důsledky. Zvířata v zajetí a domestikovaná zvířata mají často menší velikost, strakatou barvu, kratší tváře s menšími a méně zuby, zmenšené rohy, slabé svalové hřebeny a menší genetickou variabilitu. Špatná definice kloubu, pozdní srůst epifýz končetinové kosti s diafýzou, změny srsti, větší hromadění tuku, menší mozek, zjednodušené vzorce chování, prodloužená nezralost a více patologií patří mezi vady domácích zvířat. Všechny tyto změny byly doloženy archeologickými důkazy a potvrzeny chovateli zvířat ve 20. století. V roce 2014 studie navrhla teorii, že při selekci je učenlivost u savců a ptáků částečně důsledkem zpomaleného tempa vývoje neurální lišty , což by zase způsobilo sníženou reakci strachu a úleku v důsledku mírné neurokristopatie , která způsobuje syndrom domestikace. Tato teorie nebyla schopna vysvětlit kudrnaté ocasy ani domestikační syndrom vykazovaný rostlinami.

Vedlejším účinkem domestikace byly zoonotické choroby. Například dobytek dal lidstvu různé virové neštovice , spalničky a tuberkulózu ; prasata a kachny dostali chřipku ; a koně dali rhinoviry . Mnoho parazitů má svůj původ v domácích zvířatech. Nástup domestikace měl za následek hustší lidské populace, které poskytovaly patogenům zralé podmínky pro reprodukci, mutaci, šíření a nakonec nalezení nového hostitele u lidí.

Paul Shepard píše: „Člověk nahrazuje přirozený výběr řízeným chovem; zvířata jsou vybírána pro zvláštní vlastnosti, jako je produkce mléka nebo pasivita, na úkor celkové zdatnosti a přírodních vztahů... Ačkoli domestikace rozšiřuje rozmanitost forem – to znamená zvyšuje viditelný polymorfismus – podkopává ostré hranice, které oddělují divoké druhy, a ochromuje naše uznání druhu jako skupiny. Znalost pouze domácích zvířat otupuje naše chápání způsobu, jakým se jednota a diskontinuita vyskytují jako vzory v přírodě, a nahrazuje pozornost jednotlivcům Široká škála velikostí, barev, tvarů a forem domácích koní například stírá rozdíly mezi různými druhy Equus , které byly kdysi stálé a smysluplné.“

Na společnost

Jared Diamond ve své knize Guns, Germs, and Steel popisuje univerzální tendenci populací, které získaly zemědělství a domácí zvířata, k rozvoji velké populace a expanzi do nových území. Vypráví o migracích lidí vyzbrojených domácími plodinami, které předhánějí, vytlačují nebo zabíjejí domorodé lovce a sběrače, jejichž životní styl se chýlí ke konci.

Někteří anarcho-primitivističtí autoři popisují domestikaci jako proces, kterým se dříve kočovné lidské populace posunuly k sedavé nebo usedlé existenci prostřednictvím zemědělství a chovu zvířat . Tvrdí, že tento druh domestikace vyžaduje totalitní vztah jak k půdě, tak k domestikovaným rostlinám a zvířatům. Říká se, že zatímco ve stavu divokosti se veškerý život sdílí a soutěží o zdroje, domestikace tuto rovnováhu ničí. Domestikovaná krajina (např. pastviny/zemědělská pole a v menší míře zahradnictví a zahradnictví ) ukončuje otevřené sdílení zdrojů; kde „toto bylo všech“, je nyní „moje“. Anarcho-primitivisté uvádějí, že tento pojem vlastnictví položil základy společenské hierarchie , když se objevil majetek a moc. Zahrnovalo to také zničení, zotročení nebo asimilaci jiných skupin raných lidí, kteří takový přechod neudělali.

V rámci dialektického naturalismu Murray Bookchin tvrdil , že základní pojem domestikace je neúplný: Protože domestikace zvířat je zásadní vývoj v lidské historii, lze ji také chápat jako domestikaci samotného lidstva. V tomto dialektickém rámci je domestikace vždy „obousměrnou ulicí“, přičemž obě strany se nevyhnutelně mění svým vzájemným vztahem.

David Nibert , profesor sociologie na Wittenbergské univerzitě , předpokládá, že domestikace zvířat, kterou nazývá „domesekrace“, protože často zahrnovala extrémní násilí na zvířecích populacích a devastaci životního prostředí, měla za následek zkažení lidské etiky a pomohl připravit cestu společnostem ponořeným do „dobývání, vyhlazování, vysídlování, represe, vynuceného a zotročeného nevolnictví, podřízenosti pohlaví a sexuálního vykořisťování a hladu“.

O rozmanitosti

Průmyslová sklizeň pšenice – Severní Amerika dnes

V roce 2016 studie zjistila, že lidé měli velký vliv na globální genetickou rozmanitost a také na míru vymírání, včetně příspěvku k vymírání megafaunů. Nedotčená krajina již neexistuje a neexistovala po tisíciletí a lidé soustředili biomasu planety do rostlin a zvířat, které jsou pro člověka příznivé. Domestikované ekosystémy poskytují potravu, snižují nebezpečí predátorů a přírodních nebezpečí a podporují obchod, ale také vedly ke ztrátě stanovišť a vymírání začínajícím v pozdním pleistocénu. Ekologům a dalším výzkumníkům se doporučuje, aby před navržením řešení lépe využívali dostupná archeologická a paleoekologická data k pochopení historie lidských dopadů.

Viz také

Poznámky

Reference

Další čtení

externí odkazy