§ 52. Деятельность человека по сохранению генофонда. Создание высокопродуктивных сортов растений и пород животных

Охрана генофонда редких и исчезающих видов. При существующей тенденции усиления воздействия человеческой деятельности на природную среду уже через 20 лет возможна потеря по меньшей мере половины видов живых организмов. Для сохранения генофонда популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений, грибов и т.д. разработана система природоохранных мероприятий, которая сводится к следующему:

Российское национальное хранилище мировых растительных ресурсов расположено на Кубанской станции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) в Краснодарском крае. Банки генов замороженных клеток исчезающих видов животных имеются в Научном центре биологических исследований Российской Академии наук в г. Пущино-на-Оке, в Техасском медицинском центре и зоопарке г. Сан-Диего (США).

6) проведение просветительской работы — разъяснение населению за дач и методов системы охраны природы, недопустимости хозяйственного использования охраняемых территорий, бережного отношения к редким и исчезающим видам растений и животных и т.д.

А.Г. Банников и В.Е. Флинт (1982) писали: «Каждый вид обладает неповторимым генофондом, сложившимся в результате естественного отбора в процессе эволюции. Все виды имеют потенциальную экономическую ценность и для человека, поскольку невозможно предсказать, какие виды могут стать со временем полезными и даже незаменимыми. Возможности использования видов настолько непредсказуемы, что было бы величайшей ошибкой дать вымереть какому-то виду только потому, что сегодня мы не знаем его полезности».

Полезными хозяйственными свойствами обладает подавляющее большинство живых организмов. Каждый биологический вид неповторим, в нем заключена генетическая информация об эволюционном развитии биоты, имеющая огромное познавательное и практическое значение. Поэтому охране подлежит весь генофонд биосферы, кроме генофонда болезнетворных организмов.

Создание высокопродуктивных сортов растений и пород животных. Одной из важнейших задач, стоящих перед человечеством, является производство продуктов питания в объеме, достаточном для населения всего земного шара, т.е. исключающем голод и недоедание, существующие в наши дни в некоторых странах.

Для решения этой задачи необходимо не только постоянно совершенствовать традиционные методы ведения сельского хозяйства, но и использовать новые научные методы производства продуктов питания в условиях интенсивного земледелия. Ключевая роль в решении продовольственной проблемы принадлежит селекции растений, животных, а также микроорганизмов (бактерий, протистов, грибов), которые используются не только в микробиологической промышленности, но и в сельском хозяйстве.

Селекция (от лат. selektio — отбор, выбор) — это наука о путях и методах создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами.

Сорт — совокупность особей культурных растений одного вида, устойчиво обладающих в конкретных условиях возделывания определенными морфофи-зиологическими и хозяйственными признаками.

Порода — группа сельскохозяйственных животных одного вида, имеющих общее происхождение (в результате искусственного отбора) и отличающихся специфическими, передающимися по наследству признаками.

Штамм — чистая культура микроорганизмов (бактерий, грибов) одного четко выделенного и хорошо изученного вида, отличающаяся от других культур того же вида организмов рядом физиолого-биохимических свойств (например, чувствительностью к антибиотикам, скоростью выделения в среду определенных веществ и др.).

Схематически роль селекции в обеспечении человека продуктами сельскохозяйственного производства и микробиологической промышленности показана на рис. 8.3.

Селекция высокопродуктивных форм является самым эффективным и наиболее экономически выгодным способом повышения продуктивности сельского хозяйства. Уже на сегодняшний день эффективность селекционной работы вызывает восхищение. Доказано, что вклад селекции в повышение в 2 раза урожайности основных сельскохозяйственных культур, достигнутое за последние 25 лет в развитых странах, составляет 40—50%. Так называемую «зеленую революцию» в земледелии Мексики, Индии и ряда других развивающихся стран совершило внедрение низкорослых (с высотой стебля 100—110 см), полукарликовых (80—100 см) и карликовых (60—80 см) сортов злаков (риса и пшеницы). Они характеризуются не только высокой устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью колоса, главным образом за счет повышенного количества в нем зерновок. Такие сорта обеспечивают урожайность выше 60 ц/га.

В некоторых случаях селекция буквально достигла предела: есть породы кур, несущие яйца практически каждый день.

Дальнейшая селекция идет в направлении наивысшей «оплаты корма», т.е. получения пород, дающих наибольший выход продукции при наименьших затратах корма.

Основными направлениями селекции являются: 1) получение высокоурожайных сортов растений, плодовитых и продуктивных пород животных; 2) улучшение качества продукции (например, вкуса, внешнего вида, лежкости плодов и овощей, химического состава зерна — повышение содержания белка, незаменимых аминокислот и т.д.); 3) совершенствование физиологических свойств растений (скороспелость, засухоустойчивость, зимостойкость, устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным климатическим условиям); 4) оптимизация обмена веществ, результатом которой является отзывчивость растений на удобрения, полив, а также «оплата корма» животными, т.е. переход на интенсивный путь развития.

В последние годы особое значение приобретает селекция насекомых и микроорганизмов, используемых в сельском хозяйстве для биологической борьбы с вредителями и возбудителями болезней культурных растений.

Селекция должна учитывать также потребности рынка сельскохозяйственной продукции и конкретных отраслей промышленного производства. Другими словами, необходима специализированная селекция. Например, для выпечки высококачественного хлеба с эластичным мякишем и хрустящей корочкой необходимы сильные (стекловидные) сорта мягкой пшеницы, с большим содержанием белка, упругой клейковиной, которой должно содержаться не менее 30%. Только в этом случае из 100 г зерна можно получить батон объемом 1000 см 3, так как эластичная клейковина удерживает углекислый газ, выделяющийся при брожении. Для изготовления высших сортов печенья нужны хорошие мучнистые (слабые) сорта мягкой пшеницы, а макаронные изделия (рожки, вермишель, лапша и др.) вырабатываются из твердой пшеницы.

Ярким примером селекции с учетом потребностей рынка служит пушное звероводство. Например, для выращивания норки, выдры, лисы и др. отбираются животные с таким генотипом, который в наибольшей мере соответствует постоянно меняющейся моде в отношении окраски и оттенков меха.

Таким образом, развитие селекции должно быть основано на законах генетики как науки о наследственности и изменчивости, поскольку свойства живых организмов определяются их генотипом и подвержены наследственной (комбинативной и мутационной) и модификационной изменчивости.

Для сохранения генофонда популяций редких и исчезающих видов живых организмов создаются охраняемые территории и банки генов, принимаются законы, обеспечивающие правовую основу природоохранных мероприятий, проводится просветительская работа и т.д. В решении продовольственной проблемы ключевая роль принадлежит селекции — науке о путях и методах создания новых и улучшения уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами.

1. Каким путем человек решает задачу сохранения генофонда редких и находящихся под угрозой исчезновения видов живых организмов ? 2. Какова необходимость сохранения существующих видов растений , животных , грибов и др .? 3. Что такое селекция и каковы ее направления на современном этапе ?

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Глава 1. Вид - единица существования живых организмов

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов

Глава 4. Современные представления об эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле

Глава 6. Происхождение и эволюция человека

Глава 7. Биосфера и эволюция

Глава 8. Хозяйственная деятельность человека в биосфере

§ 52. Деятельность человека по сохранению генофонда. Создание высокопродуктивных сортов растений и пород животных

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Учебники по биологии за 6 класс

Учебники по биологии за 7 класс

Учебники по биологии за 8 класс

Учебники по биологии за 9 класс

Учебники по биологии за 10 класс

Учебники по биологии за 11 класс