Можете себе представить лигра или плуот? Звучит как заклинание и выглядит совершенно невероятно. Однако это результат вовсе не магического действа, а пошаговое достижение селекции – науки для создания новых и улучшения существующих пород животных, растений и штаммов микроорганизмов.
Слово происходит от латинского seligere — «выбирать». Селекционеры могут изменить наследственные качества живого организма так, чтобы они соответствовали заданным качествам. Популярнее всего селекция в сельском хозяйстве, что способствует увеличению количества сортов растительных культур и пород животных.
От интуиции до науки
Селекция – одно из самых ранних достижений человечества. Она появилась во время первых земледельческих опытов племен, когда люди начали выращивать растения и приручили животных. Примитивная селекция носила случайный характер. Так, например, жители Анд не любили есть горькие клубни картофеля. Они отдавали их скоту, а себе оставляли сладкие клубни, их же оставляли для посева, будучи уверенными, что картошка будет сладкой. Похожая история была и с морковью. Разветвлённые корни считались изъяном, их не использовали для посева и целостность корня накапливалась в сортах на протяжении нескольких поколений.
Однако со временем отбор интуитивный сменился тщательно продуманным искусственным отбором. Тут большую роль сыграли крестьяне. В России стали выращивать яровую и озимую пшеницу, которая распространилась по всему миру. Появились зимостойкие сорта клеверов. Псковские и смоленские земледельцы вывели улучшенный лен – долгунец, который сам опыляет себя и гораздо больше по размерам. Семеноводство стало прибыльным делом в капиталистических странах XVIII-XIX веков. В 1727 году под Парижем была основана знаменитая семенная фирма «Вильморен», где Луи Вильморен создал сахарную свеклу путем отбора бесцветных корней из столовой свеклы.
Следом за Францией возникают семеноводческие фирмы в Германии, Австрии и США. Семена вывозились во многие страны и приносили прибыль селекционерам. Однако в XIX веке селекция все еще не считалась наукой. Это, скорее, был прибыльный бизнес, где секрет выведенной культуры передавался так же втайне и по наследству, как старинные рецепты известных кондитеров.
Внезапно Чарльз Дарвин обрушивает на общество теорию эволюции, а затем теорию селекции, или учение об искусственном отборе. Материалистическая теория Дарвина объяснила не только возникновение видов в природе, но и искусственных форм в сельском хозяйстве. «Ключ к объяснению заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора; природа доставляет последовательные изменения, а человек слагает их в известных, полезных ему направлениях», - написал Чарльз Дарвин в учении об искусственном отборе. С этого момента селекция стала наукой с собственными методами, куда вошли отбор, гибридизация, полиплоидия и мутагенез, интродукция.
Растения
Селекция развивалась и совершенствовалась. Среди русских ученых самое громкое имя в этой отрасли – Иван Владимирович Мичурин. В работе было задействовано свыше тысячи растений, полтора десятка плодовых и ягодных культур, несколько десятков ботанических видов. В своем питомнике он собрал уникальную коллекцию растений с Дальнего Востока, Кавказа, Тибета, из Китая, Канады и других стран.
То, что сегодня нам кажется привычными фруктами и овощами, на самом деле когда-то стало прорывом в науке. Он прорастил даже сорт качественного табака. Дело в том, что сорта желтого турецкого табака не вызревали в нашей стране. Тогда селекционер вывел сорт табака более раннего срока созревания, с меньшим процентом никотина. Желтый болгарский ранний табак при скрещивании с суматринским мелколистным дали новый скороспелый ароматный сорт, способный вызревать даже на Урале.
Помимо табака, Мичурин вывел около тридцати сортов роз и других декоративных растений. Голландцы предлагали ему 20 тысяч царских рублей золотом за секрет создания лилии фиалковой. Это было невероятно: цветок выглядел, как лилия, но пах фиалкой. Мичурин не стал делиться открытием. Знаменитые Мичуринские яблоки сорта Пепин шафранный легко восстанавливаются после зимних заморозков, сладкие на вкус и могут пролежать до февраля. Сливы благодаря Мичурину тоже стали устойчивыми к морозу. Скрестив с ними терн, ученый получил три сорта терносливы. Самым известным стал Ренклод колхозный.
Сегодня селекция в мире растений не перестаёт удивлять. Можно попробовать желтые арбузы, фиолетовый картофель, гибрид сливы и абрикоса, смесь брюссельской и савойской капусты, яблоко с грушей, землянику со вкусом ананаса и многое другое. Приведем интересные, но при этом не самые экзотичные примеры:
1. Капуста романеско = цветная капуста + брокколи. Выглядит это как инопланетный объект. Фрукт пришел к нам из Италии. Математики утверждают, что на примере формы романеско можно легко объяснить, что такое «фрактал».
2. Плуот = слива + абрикос. Родом из США, поэтому и назван на английском: plum (слива) и apricot (абрикос). Плуот больше похож на сливу, а вот его «брат» по имени априум напоминает абрикос. Фрукты получились слаще сливы и абрикоса.
3. Арбузный редис = редька + редис. Выглядит это как редис наизнанку: изнутри – малиновый, сверху – бежево-желтый. На пробу жесткий и не такой сочный, но по вкусу напоминает обыкновенный редис. Выглядит эффектно и легко может расти на вашей даче.
4. Нэши = яблоко + груша. Круглое яблоко, грушевое на вкус. Твердое, поэтому прекрасно переносит транспортировку и хранение. Было придумано в Азии.
5. Томтато = картофель + помидор. Два в одном: внизу растет картофель, а сверху – крошечные помидоры-черри.
Животные
Селекция животных бывает разных видов: инбриндинг, аутбриндинг и отдаленная гибридизация. Инбриндинг – это скрещивание близкородственных представителей: братьев, сестер и их родителей. Именно так появились бройлерные куры, которые превосходят обыкновенных мясных по весу. Аутбриндинг – скрещивание межпородное. Так, например, Михаил Федорович Иванов вывел породу свиней, скрестив беспородную украинскую свинью и белого английского хряка. Получился неприхотливый вид, мясо которого обладало высоким качеством. Отдаленная гибридизация – способ скрещивания разных видов. Так появились мулы (кобыла + осел), покладистые, как лошади, и выносливые, как ослы. Обратный гибрид (ослица+ конь) вышел не очень удачным и не получил широкого распространения: лошаки обладали невероятно упрямым характером. Удачным примером стал бестер – гибрид белуги и стерляди. Очень вкусная и большая по весу рыба.
В основном селекция животных необходима для пропитания и выполнения каких-либо работ. Однако есть и менее практичные, но при этом любопытные примеры.
- Лигр – детеныш льва и тигрицы. Они могут обитать лишь в неволе, потому что в реальной жизни их места обитания не совпадают. Лигры весят около 400 килограммов. Они – самые крупные из всех известных существующих представителей семейства кошачьих.
- Саванна – помесь дикого сервала и домашней сиамской кошки. От кошки у нее только благородный и слегка высокомерный внешний вид. По характеру саванны преданы, как собаки, очень игривы и любят купаться.
- Домашняя лиса. В 1950–м году советский генетик Дмитрий Беляев одомашнил лису. Произошло это за счет скрещивания самых послушных представителей вида серебристо-черной лисы.
- Кама – верблюд + лама. По росту эти животные совсем не подходят друг другу, поэтому ученые вывели каму искусственным путем, исключив возможность естественного оплодотворения. Интересно, что в случаях отдаленной гибридизации возможны даже случаи суррогатного материнства среди животных, или метод подсаживаемого эмбриона.
- Гролар – гибрид гризли и полярного медведя. Несмотря на то, что генетически эти виды похожи, в реальной жизни они избегают друг друга. Гризли живут и размножаются на земле, а полярные медведи чаще пребывают на льду. Гролары могут выжить как в условиях неволи, так и в дикой природе.
Микроорганизмы
Кажется, что после того, как люди научились выводить новые виды растений и животных, селекция микроорганизмов не выглядит так внушительно. Однако на самом деле это очень важный раздел селекции, который заходит в область биотехнологий и генную инженерию. Селекция микроорганизмов крайне важна в промышленности и сельском хозяйстве. Например, от качества дрожжей зависит качество хлеба на прилавках, а от кисломолочных бактерий – вкус йогуртов в магазине. Селекция микроорганизмов используется для выщелачивания металлов, при очистке сточных вод (об этом читайте в нашем материале), образовании метана как горючего газа, в медицине при синтезе лекарственных форм. Например, интерферон (противовирусный препарат) или инсулин (необходимый для диабетиков). Основными методами селекции при работе с микроорганизмами считается отбор и мутагенез.
Фото на странице и на главной странице сайта: Justus Menke / Фотобанк Unsplash
