ברירה מלאכותית

ים צ'יוואווה ודני ענק, שנוצרו מביות זאב, מראים איך ברירה מלאכותית עבודה: בני אדם בוחרים תכונות ועוברים דורות.

ברירה מלאכותית היא דרך לשנות את הרכב הגנטי של אורגניזמים. הכוונה היא לבחור ולשכפל תכונות שרוצים, או להוציא תכונות לא רצויות. דוגמאות לתכונות מבוקשות: עמידות למחלות, התאמה לאקלים, גוף גדול (לתעשיית בשר), תפוקת ביצים גבוהה, או מהירות ריצה בכלבים וסוסים.



תורשה מבוססת על גנים. גן הוא קטע ב-DNA שאחראי לתכונה. כרומוזומים הם סידור של גנים בתא. אלל הוא אחת הגרסאות של גן. גמטה היא תא מין (זרע או ביצית) שמכיל אלל אחד מכל גן. גנוטיפ הוא התוכן הגנטי; פנוטיפ הוא המראה או התכונה שנראית בפועל.

גרגור מנדל הראה בניסוייו באפונה איך תכונות עוברות מדור לדור. הוא גילה שיש תכונות דומיננטיות, שמופיעות גם כשהאלל השני שונה, ותכונות רצסיביות שמופיעות רק כשהשני אללים זהים ופגועים.


חוק הפרדת האללים: בכל גמטה מועבר אלל אחד מכל זוג אללים.

חוק ההתפלגות הבלתי תלויה: בעת יצירת גמטות, תכונות שונות מתפלגות באופן עצמאי (יש יוצא מן הכלל אם תכונות קשורות בתאחיזה).

עקרון הדומיננטיות: יש אלל שנשלט ומופיע בפנוטיפ גם אם קיים אלל אחר.


כשהכלאה מתבצעת בין שני זנים טהורים, בדור הראשון נוצרת תופעה של הטרוזיס (און כלאיים): צאצאים משלבים את התכונות הטובות משני ההורים. בחקלאות מנצלים זאת כדי לשפר יבול ותכונות אחרות.


מוטציה היא שינוי בגן. היא יכולה להופיע פתאום ולשנות את הגנוטיפ. מוטציה דומיננטית תשפיע מיד; מוטציה רצסיבית תראה את עצמה רק אם שני האללים פגועים.

מוטציות קורות באופן טבעי, אך יש גורמים שמגבירים אותן, כמו קרינה וחומרים מוטגניים. אם מוטציה משפרת הישרדות, היא יכולה לעבור בדורות הבאים ולהשפיע על האבולוציה. אם היא מזיקה, היא עלולה להיעלם.

דוגמה: תלסמיה היא מוטציה שפוגעת בהמוגלובין בכדוריות דם. כשיש אלל אחד פגום (הטרוזיגוט), המחלה קלה. כששני האללים פגומים, המצב חמור. במקומות שבהם יש מלריה, נשאים בהטרוזיגוט נהיו עמידים יותר, ולכן האלל נשמר יותר באוכלוסייה.


צ'ארלס דרווין הבחין בשינויים שקרו בבעלי חיים ובצמחים שביותה ושימשו אותו להסבר הברירה הטבעית. ברירה מלאכותית (שינוי מכוון בידי בני אדם) דומה לברירה טבעית (שינוי שנבחר על ידי תנאי הסביבה), כי בשני המקרים מתבצע סינון של גנים.

לפני שהבינו את הגנים, גם מדענים השתמשו בפנוטיפים כדי לשקול תכונות. ברירה מלאכותית יכולה ליצור בידוד גנטי ולפתח מגוון גדול של זנים, כמו כלבי בית הרבים שנוצרו מהזאב, או זני כרוב רבים שפותחו מכרוב הבר.

תפיסה חשובה היא החשיבה האוכלוסייתית: מינים הם אוסף של אינדיבידואלים שונים, לא ביטוי של "מהות אחת". מחשבה זו סייעה להבין כיצד שינויים קטנים יכולים להצטבר ולהוביל למינים שונים.


שינוי מלאכותי כולל גם טכניקות מודרניות כמו יצירת GMO (אורגניזם מהונדס גנטית). זה נעשה על ידי הכנסת גנים חדשים לגנום, כדי לקבל תכונות חדשות. שימוש בצמחים מהונדסים מעורר התנגדות בחלק מהמדינות, מחשש להשפעה על המערכת הטבעית.


כדי לשפר תכונה, מגדלים בוחרים פרטים עם התכונה המבוקשת ומכפילים את ההכלאה במשך דורות. דוגמה היסטורית היא סיפור יעקב בתנ"ך על כיבולת שהפיקו נקודים וברודים.


הנדסה גנטית היא מדע שמכניס גנים לתאים. לעתים משתמשים בפלסמיד, מולקולת DNA מעגלית בחיידקים. יחד עם סמן לבחירה, גן שמראה אם ההכנסה הצליחה, בוחרים תא שהקבל את הגן. בבעלי חיים התהליך נקרא גם שיבוט. אפשר לשחזר גנים של יצורים שנכחדו ולנסות להכניסם לתאים קיימים.


ברירה מלאכותית עלולה להפחית את המגוון הגנטי של זן. מגדלים לעתים מאפשרים רק לזן צר להתרבות, וכך פגיעה במגוון מגדילה רגישות למחלות או לשינויים בסביבה. דוגמאות: זני כלבים טהורים נוטים לבעיות גנטיות, וחיטה מודרנית פחות עמידה לחומות מחלות מאשר חיטת הבר.

ברירה מסוימת יכולה גם לגרום לעיוותים אנטומיים ולבעיות בריאותיות. לדוגמה, בולדוגים ובפקינזים יש קשיי נשימה בגלל מבנה הפנים. יש גם טענות של ארגוני רווחת בעלי חיים נגד פרקטיקות שגורמות סבל, כמו תרנגולי תעשייה עם חזה גדול מדי שמעמיס על הלב והריאות.

בסיכום, ברירה מלאכותית היא כלי רב־עוצמה לשינוי תכונות. היא מסייעת בחקלאות וברפואה, אך יש לה גם סיכונים אתיים וביולוגיים שיש לשקול.

ים צ'יוואווה ודני ענק נוצרו מביות זאב. זה מראה איך בני אדם משנים בעלי חיים.

ברירה מלאכותית היא כשאנשים בוחרים פרטים עם תכונות שהם אוהבים. כך מפתחים זנים חדשים. דוגמאות: תרנגולות שמטילות הרבה ביצים, או כלבים מהירים.


גן, קטע ב-DNA שאומר לגוף איך להתפתח. אלל, גרסה של גן. גמטה, תא מין (זרע או ביצית). גנוטיפ, מה שיש ב-DNA. פנוטיפ, איך הגוף נראה או מתנהג.

גרגור מנדל בדק אפונים. הוא גילה שיש תכונות שחוזרות שוב ושוב, ויש תכונות שמופיעות רק כששני האללים זהים.


חוק הפרדת האללים: כל גמטה מקבלת אלל אחד מכל זוג.

חוק ההתפלגות הבלתי תלויה: תכונות שונות יכולות לעבור בנפרד.

דומיננטיות: אלל אחד יכול "לשלוט" ולגרום לתכונה להופיע.


כשמכפילים שני זנים טהורים, בדור הראשון הצאצאים חזקים יותר.


מוטציה, שינוי בגן. שינוי כזה יכול לשנות תכונה. חלק מהשינויים מזיקים, חלק לא משפיעים, וחלק יכולים לעזור.

דוגמה עדינה: תלסמיה היא שינוי בגן של דם. אדם שנושא שינוי אחד יכול להיות בסדר, אבל במקרה של שני שינויים זו בעיה.


בני אדם בחרו בעלי חיים וצמחים במשך אלפי שנים. כך נוצרו זנים שונים של כלבים וירקות. גם דרווין התייחס להדגמות האלה כדי להסביר כיצד טבע משנה מינים.


GMO, צמח או בעל חיים ששינו לו גנים. מדענים מוסיפים גנים כדי לקבל תכונה חדשה. יש אנשים שחוששים מזה ומגבילים את השימוש.


במעבדה שמים גן חדש בתוך פלסמיד. פלסמיד הוא חתיכת DNA מעגלית בחיידק. גם משתמשים ב"סמן" כדי לבדוק אם זה הצליח.


כשמגדלים רק פרטים מסוימים, המגוון הגנטי קטן. זה מקשה על עמידה במחלות. לדוגמה, כלבים טהורים עלולים לחלות יותר. יש גם בעיות בריאותיות שנוצרות מדגמים מגדלים, כמו קשיי נשימה אצל בולדוגים. ארגוני בעלי חיים מביעים דאגה כששינויים גורמים לסבל.

ברירה מלאכותית עוזרת לייצר מזון ולחקור מדע. אבל חשוב לזכור לשמור על בריאות בעלי החיים והמגוון בטבע.