მეცხოველეობა ერთ-ერთი ყველაზე თანამედროვე და პერსპექტიული მეცნიერებაა. მისი მიღწევების წყალობით უკვე შეიქმნა ახალი ტიპის ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებმაც კაცობრიობას მრავალი სარგებელი მოუტანა. შესწავლის საგანი, ამოცანები და შერჩევის ძირითადი მიმართულებები განხილული იქნება ჩვენს სტატიაში.
შერჩევის საგანი და ამოცანები
რა არის შერჩევის საგანი? ეს არის მეცნიერება ცხოველთა არსებული და ახალი ჯიშების, მცენარეთა ჯიშებისა და მიკროორგანიზმების შტამების გაუმჯობესებისა და გამოყვანის შესახებ. მისი საგანია მათი ევოლუციის კონკრეტული ნიმუშების შესწავლა და პრაქტიკაში განხორციელება. თანამედროვე მეცხოველეობის მიღწევებში შედის ათიათასობით ადამიანისთვის სასარგებლო ორგანიზმი. ამ მიმართულების თეორიული საფუძველი სხვა მეცნიერებაა - გენეტიკა. იგი ითვალისწინებს ყველა ცოცხალი არსების მემკვიდრეობითობისა და ცვალებადობის თავისებურებებს.
მეცხოველეობის ძირითადი ამოცანებია უფრო პროდუქტიული მცენარის ჯიშებისა და ნაყოფიერი ცხოველთა სახეობების გამოყვანა. უფრო მეტიც, მეცნიერები ცდილობენ გამოზარდონ ისეთი პიროვნებები, რომლებიც უპრეტენზიო იქნებიან გარემო პირობების მიმართ და მათი შეცვლა მათთვის არახელსაყრელი მიმართულებით. მიკროორგანიზმები ასევემაღალი მოთხოვნები. ეს არის რეზისტენტობა მუტაციური პროცესების მიმართ და სასარგებლო ბაქტერიული უჯრედების გაყოფის სიჩქარე.
შერჩევის ძირითადი მეთოდები
რა არის შერჩევის საგანი, გავარკვიეთ. მაგრამ ვინაიდან ყველა შესწავლილი ორგანიზმი მნიშვნელოვნად განსხვავდება სტრუქტურითა და მახასიათებლებით, თითოეულ მათგანზე გამოიყენება მეთოდების სხვადასხვა ჯგუფი. უძველესი დროიდან, ჯერ კიდევ გაუცნობიერებლად, ადამიანი იყენებდა შერჩევას. შერჩევისას, ეს არის მთავარი მეთოდი. მასთან ერთად გამოიყენება ჰიბრიდიზაცია და მუტაგენების მოქმედება. განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე გამოიყენება ფუნდამენტურად ახალი ექსპერიმენტული მეთოდები - გენეტიკური და უჯრედული ინჟინერია.
ბიოტექნოლოგია
დღესდღეობით ბიოლოგიურმა პროცესებმა და სისტემებმა სამრეწველო წარმოების მასშტაბები მოიპოვეს. შედეგად მიღებული იქნა მიკროორგანიზმების მაღალეფექტური ფორმები, მცენარეებისა და ცხოველების უჯრედებისა და ქსოვილების კულტურები. უფრო მეტიც, თანამედროვე სელექციის მიღწევები შესაძლებელს ხდის წინასწარ განსაზღვრული თვისებების მქონე ნატურალური პროდუქტის მიღებას.
მცენარეთა მოშენების თავისებურებები
ასე რომ, ღირებული ორიგინალური ფორმა არის ის, რაც ემსახურება შერჩევის საგანს. თუმცა, მცენარეების სტრუქტურული თავისებურებები საშუალებას იძლევა გამოიყენონ მხოლოდ გარკვეული მეთოდები ორიგინალურ თვისებებზე დაფუძნებული ახალი თვისებების შესაქმნელად. ეს არის შეჯვარება, პოლიპლოიდი, მუტაგენეზი და ჰიბრიდიზაცია. მათ შორის უფრო ტრადიციულია. ეს არის სხვადასხვა სახის შერჩევა, ასევე ჰიბრიდიზაცია. მოსალოდნელი თვისებების მქონე ახალი ჯიშის გასავითარებლად აუცილებელიართული სამუშაოს შესრულება. იგი მოიცავს ღირებული საწყისი ფორმების შერჩევას და ჰიბრიდიზაციას შემდგომ შერჩევით. ამგვარად, ღირებული გემოსა და ყინვაგამძლე თვისებების მქონე ვაშლის ხეების გადაკვეთის შედეგად მიიღეს ჯიშები, რომლებიც აერთიანებს ჰიბრიდების ღირებულ თვისებებს..
მცენარეთა მოშენებაში ეფექტურია ჰეტეროზის მეთოდი. ამისათვის თქვენ უნდა აჩვენოთ სუფთა ხაზების დამოუკიდებელი რიგები და შემდეგ გადაკვეთოთ ისინი ერთმანეთთან. შედეგად, მიიღება მრავალი ხილისა და საკვები კულტურების უფრო პროდუქტიული ჯიშები.
პოლიპლოიდიის ფენომენი არის ქრომოსომების რაოდენობის მრავალჯერადი ზრდა. თავდაპირველად, ეს ბუნებრივად ხდებოდა ბუნებაში, როდესაც მცენარეები ექვემდებარებოდნენ მუტაგენებს. ამ ეტაპზე სელექციონერები ყველაზე ხშირად მოქმედებენ დიპლოიდურ უჯრედებზე ალკალოიდ კოლხიცინით. მიღებულ ფორმებს აქვს გაზრდილი ნაყოფიერება ორიგინალთან შედარებით. და მათი გენოტიპი შეიცვალა ტეტრაპლოიდად.
ცხოველთა მოშენება
მეცხოველეობაში ოდნავ განსხვავებულ მეთოდებს იყენებენ, რადგან მათ არ შეუძლიათ ვეგეტატიური გამრავლება. მეცნიერები ძირითადად იყენებენ ინდივიდუალურ შერჩევას და ჰიბრიდიზაციის ორ ტიპს. შეჯვარებისას შეინიშნება ჰომოზიგოტურობის ზრდა, რაც იწვევს სახეობების გადაგვარებას და მისი ღირებული თვისებების დაკარგვას. ამის თავიდან აცილების მიზნით, სელექციონერები მონაცვლეობენ მჭიდრო და დაუკავშირებელ ჯვრებს შორის. ღირებული პიროვნებები მეცნიერებმა მიიღეს სხვადასხვა სახეობის ინდივიდების შეჯვარებით. მეცხოველეობის ასეთი მიღწევების მაგალითებია ვირის და ცხენის ჰიბრიდი - ჯორი, იაკი და ძროხა - ხაინაკი. პრობლემა ის არის, რომ უმეტესი პირებიასეთი გადაკვეთის შედეგად მიღებული სტერილურია და არ შეუძლია ნაყოფიერი შთამომავლობის გაჩენა. ამ წესიდან გამონაკლისს წარმოადგენს ლიგარი და ვეფხვის ლომი, რომელთა მდედრებს შეუძლიათ შემდგომი გამრავლება.
მიკროორგანიზმები და მათი შერჩევის მახასიათებლები
ახლა გავარკვიოთ რა არის მიკროორგანიზმების შერჩევის საგანი. ეს არის ყველა სახის პროკარიოტული ბაქტერია, პროტოზოა, უჯრედოვანი სოკო და ქვედა მცენარეები - წყალმცენარეები. ბევრი მათგანი არის მედიკამენტების, საკვების დანამატების, სასუქების წყარო, რომელიც გამოიყენება მეღვინეობაში, პურსა და რძის პროდუქტებში. ღირებული და პროდუქტიული შტამის სამრეწველო წარმოებაზე გადასატანად საჭიროა რამდენიმე ეტაპის გავლა. ჯერ იდენტიფიცირებულია ყველაზე სტაბილური უჯრედები. ეს არჩევანი ეფუძნება მემკვიდრეობით ცვალებადობას. გარდა ამისა, ძვირფასი შტამები მკურნალობენ მუტაგენებით. ამის შემდეგ აუცილებელია უკვე შეცვლილი გენოტიპის მქონე ყველაზე პროდუქტიული უჯრედების იდენტიფიცირება. შერჩეული კლონები ექვემდებარება მრავალ სუბკულტურას ახალ საკვებ გარემოზე. და უკვე შერჩეული შტამები მრავლდება სამრეწველო მასშტაბით.
ბიოტექნოლოგიის განვითარების პერსპექტივები
თანამედროვე მეცხოველეობის მიღწევებმა უკვე დაეხმარა მრავალი მნიშვნელოვანი პრობლემის გადაჭრაში. მაგალითად, ახლად განვითარებული, უფრო პროდუქტიული მცენარეებისა და ცხოველების ჯიშები ხელს უწყობს საკვების მიწოდებას პლანეტის ისეთ ადგილებში, რომლებსაც ეს ყველაზე მეტად სჭირდებათ.
ბიოჰუმუსისა და ქიმიოტროფებისა და მიწის ჭიების საფუძველზე დაფუძნებული სასუქების გამოყენება უზრუნველყოფს მცენარეთა მასის დაჩქარებულ ზრდას. ამ ნივთიერებების გამოყენებისას,სელექციონერების მიერ მიღებული ნიადაგი უფრო ეფექტურად მარაგდება აზოტით და ფიტოჰორმონებით.
მცენარის გამრავლებაში სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ქსოვილის კულტურის მეთოდი, რის შედეგადაც შესაძლებელია ვირუსებით არაინფიცირებული სარგავი მასალის მიღება. მიკროორგანიზმების საფუძველზე სელექციონერებმა ახლახან შექმნეს საკვების ახალი ცილები, რომლებიც უკეთესად შეიწოვება ცხოველების მიერ.
მოშენება ასევე თანამედროვე ფარმაცევტული ინდუსტრიის მნიშვნელოვანი ნაწილია. ბიოსინთეზი წარმოქმნის ჰორმონებს, ანტიბიოტიკებს და ფერმენტებს.
ასე რომ, შერჩევის საგანია მეთოდები, რომლებსაც შეუძლიათ გაზარდონ სოფლის მეურნეობის, კვების და ფარმაცევტული მრეწველობის პროდუქტიულობა. დღეისათვის, თანამედროვე მეცნიერების მიღწევების წყალობით, შეიქმნა ჯიშები, ჯიშები და მიკროორგანიზმები, რომელთა წყალობითაც კაცობრიობის მრავალი პრობლემა მოგვარდება.
