Wat is heterosis in de biologie en de toepassing van het effect ervan?

Elke zomerbewoner of tuinman weet wat het isheterosis. Een ander ding is dat we dit biologische concept en het effect dat het produceert met dit complexe woord eenvoudig niet correleren. Hoewel er in de fundamentele wetenschappelijke omgeving nog steeds geschillen worden gemaakt over de mechanismen en het effect van heterosis, heeft de man in de straat het lang in het dagelijks leven gebruikt. In dit artikel zullen we proberen intelligent en begrijpelijk uit te leggen wat heterosis is, welk effect het veroorzaakt en hoe het wordt gebruikt in menselijke economische activiteit.

Academische kennis

Heterosis zit in de biologie het fenomeen van 'kracht'hybriden ", namelijk de toename van de levensvatbaarheid, snelle groei en grotere maten van hybriden in de eerste generatie in vergelijking met de ouderorganismen. Filiaal 1 of F1, zoals de afstammelingen van de eerste generatie zijn aangewezen, als de ouders niet van dezelfde soort waren, kunnen ze het effect hebben van heterosis, of het kan zijn dat er geen zal zijn. In volgende generaties treden er geen veranderingen op. Het effect van heterosis is niet altijd nuttig voor een bepaald organisme. Zoals bekend is, zijn hybriden vaak laag vruchtbaar (het vermogen om vruchtbaar nageslacht te reproduceren) tot onvruchtbaarheid.

Geschiedenis van ontdekking

Wat is heterosis, namelijk de versterking van hybriden,kende de wetten van Mendels erfdeel. De term werd in 1914 geïntroduceerd door de Amerikaanse bioloog W. Schell. Maar in 1765 beschreef de Russische natuuronderzoeker en bioloog I. Kelreiter voor het eerst de hybride kracht van de afstammelingen van makhorka en paniculosetabak, verkregen door kunstmatige kruisbestuiving van planten. En Charles Darwin schreef zelfs een afzonderlijk werk over de kracht van hybride vormen - "De actie van kruisbestuiving en zelfbestuiving in de plantenwereld" (1876). Hybride maïszaden in bulk werden verkregen door D. Bill aan het Michigan Agricultural College al in 1878.

Mechanisme: complementatie of overheersing

Wat is heterosis in termen van zijn mechanismen - en vandaag de vraag. In de omgeving van competente wetenschappers zijn er twee theorieën over het mechanisme van dit fenomeen:

• De theorie van de complementariteit verklaart het fenomeenamplificatie van hybriden door "opname" van genen die in ouderlijke vormen in een homozygote (aa of AA) toestand waren. In de eerste generatie hybriden veroorzaakt het heterozygote genallele (Aa) heterosis.
• De theorie van overdominantie. Volgens deze versie wordt heterosis veroorzaakt door een verhoogde dominantie van dominante allelen bij hybriden en het loskoppelen van repressors (onderdrukkers) van genen. Een sleutelrol wordt gespeeld door de theorie van de genhiërarchie, volgens welke er belangrijke regulatoren zijn in het genoom - genen die een belangrijke rol spelen bij het opnemen van bepaalde genen.

Recente studies van moleculaire biologie,echter, bewijs de aanwezigheid in heterosis hybriden van mechanismen en complementatie, en overdominantie, en de aanwezigheid van de belangrijkste "schakelaars" van genen die muziek bestellen in het genoomorkest.

Typen heterosis

Er zijn de volgende soorten van dit fenomeen:

• Reproductieve vorm, waarbij de vruchtbaarheid en de ontwikkeling van voortplantingsorganen, zaden of vruchten toenemen.
• Somatische heterosis wordt veroorzaakt door het samenvallen van allelen en een grote ontwikkeling van vegetatieve en somatische organen.
• De adaptieve vorm helpt de levensvatbaarheid en stabiliteit van hybride organismen te vergroten.

Heterosis in de natuur en menselijke economische activiteit

In de natuur zijn interspecies nauw verwantkruising is ontstaan ​​met seksuele voortplanting. En in de evolutionaire leer is er zelfs maar één manier van speciatie: hybridisatie. De mens gebruikt al sinds mensenheugenis het effect van heterosis. Bijvoorbeeld, hybriden van een paard en een ezel (of eenhoornige kameel) staan ​​bekend om hun kracht en verhoogd uithoudingsvermogen. Hybride vorm "bister", verkregen door het kruisen van beluga en sterlet, wordt actief gebruikt in aquacultuur, omdat het sneller groeit dan ouderlijke vormen. In de plantenteelt zijn we al lang overgestapt op hybride gewasproductie. De productiviteit van hybriden van maïs, ui, tomaat, komkommer en paprika is 25% hoger dan de zuivere lijnen (op de zaden staat het symbool "F1").

Heterosis bij de mens: jeremi en mongi

Het effect van heterosis manifesteert zich in interraciaalhuwelijken. Dit onderwerp is nogal delicaat, vooral in de context van pseudo-wetenschappelijke speculatie over de degeneratie van de natie en andere populistische uitspraken. Maar genetici en moleculair biologen stellen ondubbelzinnig dat heterosis wordt veroorzaakt door interetnische huwelijken met dezelfde mechanismen, en de algemene biologische parameters van het nageslacht kunnen hoger zijn dan die van de ouders. Wanneer het effect van heterosis optreedt (wat waarschijnlijker is met de zuiverheid van nationale kenmerken bij de ouders), worden mensen het woord "jer" genoemd uit GeteRozis, GR. Als het effect van heterosis niet tot uiting komt, zijn de algehele parameters van de kinderen slechter dan die van de ouder. Zulke mensen worden "Mong" van MONGrel genoemd.

En tot slot

Voor de mensheid, de laatste 100 - 150 jaar staaljarenlange ontwikkeling van transportcommunicatie en migratie van de bevolking, vernietiging van klassen-, religieuze en etnische obstakels. Dit leidde tot de vermenging van naties en nationaliteiten, interraciale en interetnische huwelijken. En misschien is het het effect van heterosis in de biologie - dit is een toename van de bevolkingsgroei in de meeste landen met 5-15 cm en het begin van de puberteit met 13-14 jaar in plaats van 16-18, slechts 100 jaar geleden?