Selekcija ir zinātne par jaunu dzīvnieku šķirņu, augu šķirņu un mikroorganismu celmu radīšanu. Atlasi sauc arī par nozari lauksaimniecība, kas nodarbojas ar jaunu lauksaimniecības kultūru un dzīvnieku šķirņu šķirņu un hibrīdu izstrādi. Ziemas kviešu selekcija un sēklkopība Sibīrijā.
Augu audzēšana Augu selekcijas metodes. Galvenās augu selekcijas metodes ir selekcija un hibridizācija. Tomēr atlases metode nevar iegūt formas ar jaunām īpašībām un īpašībām; tas ļauj tikai izolēt populācijā jau esošos genotipus. Lai bagātinātu veidojamās augu šķirnes gēnu fondu un iegūtu optimālas pazīmju kombinācijas, tiek izmantota hibridizācija, kam seko selekcija. Atlasē izšķir divus galvenos mākslīgās atlases veidus: masu un individuālo. augu mutāciju atlase
Masu un individuālā selekcija Masu selekcija ir indivīdu grupas atlase, kas līdzīga vienai vai vēlamo pazīmju kopumam, nepārbaudot to genotipu. Piemēram, no visas konkrētas šķirnes graudaugu populācijas tālākai pavairošanai atstāj tikai tos augus, kas ir izturīgi pret patogēniem un izmitināšanu, ir liela vārpa ar lielu vārpiņu skaitu u.c. Pārsējot augi ar nepieciešamās īpašības. Šādā veidā iegūtā šķirne ir ģenētiski viendabīga, un selekcija tiek periodiski atkārtota. Individuālās selekcijas laikā (pēc genotipa) tiek iegūti un novērtēti katra atsevišķā auga pēcnācēji paaudžu sērijā, obligāti kontrolējot selekcionāru interesējošo pazīmju pārmantošanu. Individuālās selekcijas rezultātā palielinās homozigotu skaits, t.i., iegūtā paaudze kļūst ģenētiski viendabīga. Šādu selekciju parasti izmanto pašapputes augu vidū (kvieši, mieži utt.), lai iegūtu tīras līnijas. Tīra līnija ir augu grupa, kas ir viena homozigota pašapputes indivīda pēcteči. Tiem ir maksimālā homozigotitātes pakāpe un tie ir ļoti vērtīgs izejmateriāls atlasei.
Dzīvnieku audzēšana Dzīvnieku audzēšanas iezīmes. Dzīvnieku audzēšanas pamatprincipi neatšķiras no augu audzēšanas principiem. Tomēr dzīvnieku selekcijai ir dažas iezīmes: tiem raksturīga tikai dzimumvairošanās; būtībā ļoti reta paaudžu maiņa (vairumam dzīvnieku pēc dažiem gadiem); īpatņu skaits pēcnācējos ir neliels. Tāpēc ciltsdarbā ar dzīvniekiem svarīga kļūst konkrētai šķirnei raksturīgo ārējo īpašību kopuma jeb eksterjera analīze.
Zelta zivtiņu un papagaiļu atlase Plīvura forma iegūta selekcijas ceļā. Profesionālā pieredze audzēšanā un selekcijā 27 gadi.
Mikroorganismu atlase Mikroorganismiem (baktērijām, mikroskopiskām sēnēm, vienšūņiem u.c.) ir ārkārtīgi liela nozīme biosfērā un saimnieciskā darbība persona. No vairāk nekā 100 tūkstošiem dabā zināmo mikroorganismu sugu cilvēki izmanto vairākus simtus, un šis skaits pieaug. Kvalitatīvs lēciens to izmantošanā ir noticis pēdējās desmitgadēs, kad tika izveidoti daudzi ģenētiski mehānismi bioķīmisko procesu regulēšanai mikrobu šūnās. Mikroorganismu selekcijai (pretēji augu un dzīvnieku atlasei) ir vairākas iezīmes: 1) selekcionāram ir neierobežots materiāla daudzums, ar ko strādāt: dažu dienu laikā Petri trauciņos var izaudzēt miljardus šūnu. vai mēģenes uz barotnes; 2) mutācijas procesa efektīvāka izmantošana, jo mikroorganismu genoms ir haploīds, kas ļauj identificēt jebkuras mutācijas jau pirmajā paaudzē; 3) baktēriju ģenētiskās organizācijas vienkāršība: ievērojami mazāks gēnu skaits, to ģenētiskā regulēšana ir vienkāršāka, gēnu mijiedarbība ir vienkārša vai tās nav.
Lai veiksmīgi atrisinātu problēmas, ar kurām saskaras atlase, akadēmiķis N.I. Vavilovs īpaši uzsvēra kultūraugu šķirņu, sugu un vispārīgās daudzveidības izpētes nozīmi; iedzimtas mainīguma izpēte; vides ietekme uz selekcionāru interesējošo īpašību attīstību; zināšanas par pazīmju pārmantošanas modeļiem hibridizācijas laikā; pašapputes vai savstarpējas apputeksnētāju atlases procesa iezīmes; mākslīgās atlases stratēģijas.
Katra dzīvnieku šķirne, augu šķirne, mikroorganismu celms ir pielāgots noteiktiem apstākļiem, tāpēc katrā mūsu valsts zonā ir specializētas šķirņu pārbaudes stacijas un audzēšanas saimniecības jaunu šķirņu un šķirņu salīdzināšanai un testēšanai. Priekš veiksmīgs darbs Selekcionāram ir nepieciešama izejmateriāla šķirņu daudzveidība. Vissavienības Stādu audzēšanas institūtā N.I. Vavilovs savāca kultivēto augu un to savvaļas senču šķirņu kolekciju no visas pasaules, kas šobrīd tiek papildināta un ir pamats darbam pie jebkuras kultūras selekcijas.
Izcelsmes centri Atrašanās vieta Kultivētie augi 1. Dienvidāzijas tropiskā tropiskā Indija, Indoķīna, Dienvidaustrumāzijas salas Rīsi, cukurniedres, citrusaugļi, baklažāni uc (50% no kultivētajiem augiem) 2. Austrumāzijas Centrālā un Austrumķīna, Japāna, Koreja, Taivāna Sojas pupas, prosa, griķi, augļu un dārzeņu kultūras plūmes, ķirši uc (20% no kultivētajiem augiem) 3. Dienvidrietumu Āzija Mazāzija, Vidusāzija, Irāna, Afganistāna, Dienvidrietumu Indija Kvieši , rudzi , pākšaugi, lini, kaņepes, rāceņi, ķiploki, vīnogas uc (14% kultivēto augu) 4. VidusjūraValstis Vidusjūras krastos Kāposti, cukurbietes, olīvas, āboliņš (11% kultivēto augu) 5 Abesīnijas Āfrikas augstienes Cietie kvieši, mieži, banāni, kafijas koks, sorgo 6. CentrālamerikaDienvidu Meksika Kukurūza, kakao, ķirbis, tabaka, kokvilna 7. Dienvidamerika Dienvidamerikas rietumu krastsKartupeļi, ananāsi, cinčona.
Masveida selekciju izmanto krustotu apputeksnēto augu (rudzi, kukurūza, saulespuķes) selekcijā. Šajā gadījumā šķirne ir populācija, kas sastāv no heterozigotiem indivīdiem, un katrai sēklai ir unikāls genotips. Ar masu selekcijas palīdzību tiek saglabātas un uzlabotas šķirnes īpašības, bet selekcijas rezultāti ir nestabili nejaušas savstarpējas apputeksnēšanas dēļ.
Individuālo selekciju izmanto pašapputes augu (kvieši, mieži, zirņi) selekcijā. Šajā gadījumā pēcnācēji saglabā vecāku formas īpašības, ir homozigoti un tiek saukti par tīru līniju. Tīra līnija Tīra līnija ir viena homozigota pašapputes indivīda pēcnācējs. Tā kā mutācijas procesi notiek pastāvīgi, dabā praktiski nav absolūti homozigotu indivīdu. Mutācijas visbiežāk ir recesīvas. Tie nonāk dabiskās un mākslīgās atlases kontrolē tikai tad, kad kļūst homozigoti.
Šim atlases veidam ir izšķiroša loma atlasē. Jebkuru augu dzīves laikā ietekmē faktoru komplekss. vidi, un tai jābūt izturīgai pret kaitēkļiem un slimībām, pielāgotai noteiktam temperatūras un ūdens režīmam.
To sauc par inbrīdingu. Inbreeding notiek, kad savstarpējas apputeksnēšanas augi pašapputes. Inbrīdingam tiek atlasīti augi, kuru hibrīdi nodrošina maksimālu heterozes efektu. Šādi atlasītie augi vairākus gadus tiek pakļauti piespiedu pašapputeksnēšanai. Inbredings rezultātā daudzi recesīvi nelabvēlīgi gēni kļūst homozigoti, kas noved pie augu dzīvotspējas samazināšanās un to “depresijas”. Tad iegūtās līnijas tiek šķērsotas viena ar otru, veidojas hibrīda sēklas, kas rada heterotisku paaudzi.
Šī ir parādība, kurā hibrīdi ir pārāki par savām vecāku formām vairāku īpašību un īpašību ziņā. Heteroze ir raksturīga pirmās paaudzes hibrīdiem, pirmā hibrīda paaudze dod ražas pieaugumu līdz 30%. Nākamajās paaudzēs tā iedarbība vājinās un izzūd. Heterozes efektu izskaidro divas galvenās hipotēzes. Dominēšanas hipotēze liecina, ka heterozes ietekme ir atkarīga no dominējošo gēnu skaita homozigotā vai heterozigotā stāvoklī. Jo vairāk gēnu ir dominējošā stāvoklī genotipā, jo lielāka ir heterozes ietekme. P AAbbCCdd×aaBBccDD F 1 AaBbCcDd
Pārmērīguma hipotēze heterozes fenomenu skaidro ar pārsvara efektu. Pārsvars Pārsvars ir alēlisko gēnu mijiedarbības veids, kurā heterozigoti pēc to īpašībām (svara un produktivitātes) ir pārāki par attiecīgajiem homozigotiem. Sākot ar otro paaudzi, heteroze izzūd, jo daži gēni kļūst homozigoti. Aa × Aa AA 2Aa aa
Dod iespēju apvienot dažādu šķirņu īpašības. Piemēram, audzējot kviešus, rīkojieties šādi. Vienas šķirnes augam noņem putekšņlapas, traukā ar ūdeni blakus novieto citas šķirnes augu, un abu šķirņu augus pārklāj ar kopīgu izolatoru. Rezultātā tiek iegūtas hibrīdu sēklas, kas apvieno selekcionāra vēlamās dažādu šķirņu īpašības.
Poliploīdiem augiem ir lielāka veģetatīvo orgānu masa un lielāki augļi un sēklas. Daudzas kultūras ir dabiski poliploīdi: izaudzēti kvieši, kartupeļi poliploīdo griķu un cukurbiešu šķirnes; Sugas, kurās viens un tas pats genoms tiek reizināts vairākas reizes, sauc par autopoliploīdiem. Klasiskais veids, kā iegūt poliploīdus, ir stādu apstrāde ar kolhicīnu. Šī viela bloķē vārpstas mikrotubulu veidošanos mitozes laikā, hromosomu kopums šūnās dubultojas, un šūnas kļūst tetraploīdas.
Paņēmienu neauglības pārvarēšanai attālos hibrīdos 1924. gadā izstrādāja padomju zinātnieks G.D. Karpečenko. Viņš rīkojās šādi. Vispirms es sakrustoju redīsus (2n = 18) un kāpostus (2n = 18). Hibrīda diploīdais komplekts bija vienāds ar 18 hromosomām, no kurām 9 hromosomas bija “retas” un 9 “kāposti”. Iegūtais kāpostu-rutku hibrīds bija sterils, jo meiozes laikā “retās” un “kāpostu” hromosomas netika konjugētas.
Tālāk ar kolhicīna palīdzību G.D. Karpečenko dubultoja hibrīda hromosomu komplektu, poliploīdam mejozes laikā sāka būt 36 hromosomas, “retās” (9 + 9) hromosomas tika konjugētas ar “retām” hromosomām, “kāposti” (9 + 9) ar “kāpostiem”. Auglība tika atjaunota. Tādā veidā tika iegūti kviešu-rudzu hibrīdi (tritikāle), kviešu-kviešu stiebrzāles hibrīdi u.c., kurās vienā organismā tika apvienoti dažādi genomi un pēc tam to daudzkārtēja palielināšanās, tiek sauktas par alopoliploīdiem.
Veģetatīvi pavairoto augu selekcijai izmanto somatiskās mutācijas. I.V. to izmantoja savā darbā. Mičurins. Ar veģetatīvās pavairošanas palīdzību jūs varat saglabāt noderīgu somatiskā mutācija. Turklāt tikai ar veģetatīvo pavairošanu tiek saglabātas daudzu augļu un ogu kultūru šķirņu īpašības.
Pamatojoties uz atklāšanu par dažādu starojumu ietekmi uz mutāciju radīšanu un ķīmisko mutagēnu izmantošanu. Mutagēni ļauj iegūt plašu dažādu mutāciju klāstu. Mūsdienās pasaulē ir radīts vairāk nekā tūkstotis šķirņu, kas cēlušās no atsevišķiem mutantu augiem, kas iegūti pēc mutagēnu iedarbības.
Mentora metode Izmantojot mentora metodi I.V. Mičurins centās mainīt hibrīda īpašības vēlamajā virzienā. Piemēram, ja bija nepieciešams uzlabot hibrīda garšu, tā vainagā tika uzpotēti spraudeņi no vecāka organisma ar labu garšu, vai hibrīds augs uzpotēts potcelmam, pret kuru bija jāmaina hibrīda īpašības. I.V. Mičurins norādīja uz iespēju kontrolēt noteiktu īpašību dominēšanu hibrīda attīstības laikā. Lai to izdarītu, agrīnā attīstības stadijā, iedarbība uz noteiktu ārējie faktori. Piemēram, ja tiek audzēti hibrīdi atklāta zeme, nabadzīgās augsnēs palielinās to salizturība.
“Organiskās pasaules evolūcija” - astes piedēklis. Aklās alas zivis. ? Polymastia piena dziedzeru palīgpāri. 3. 4. Ekstremitāte? 12. 11. 6. Cilvēka astes kauls. Sejas apmatojums.
"Čārlzs Darvins" - 1817. gada pavasarī Čārlzs ienāca sākumskola. Darvina zīmējums par Andu ģeoloģisko struktūru. Darvina pirmā ekspedīcija uz Andiem 1834. gada jūnijs - novembris. Čārlza Darvina piezīmju grāmatiņa. Čārlza tēvam Robertam Erasmam Darvinam bija plaša ārsta prakse. Valsts Darvina muzeja ekspozīcija.
"Bioloģija Darvins" - A.S. Pirmā Darvina entomoloģisko novērojumu pieminēšana. Megatērija ir izmiris sliņķis. Darvina sieva ir Emma Darvina. Hakslijs. Darvina ar roku rakstītā dienasgrāmata. Darvina māte ir Susanna Darwin. 1859. gada 24. novembris... Galapagu bruņurupuči. Tomass Hakslijs - zoologs. Kembridžas dzīves periods 1828-1831.
“Zemes evolūcija” - Darba shēma: parādību cēloņu un evolūcijas seku noteikšana. 3. posms – grupu darba plānošana. Nodarbība - konference par tēmu: Darbu skolēni pabeidza, izmantojot programmas “Power Point” un “Visual Basic 6.0”. Svetlovskas pilsētas rajona pašvaldība izglītības iestāde vidēji vidusskola № 5.
“Mākslīgā atlase Darvins” - Čārlza Darvina doktrīna par mākslīgo atlasi. Kultivēto augu šķirņu un dzīvnieku šķirņu izcelsmes centri. Mainīgums ir organisma spēja iegūt jaunas īpašības un īpašības. Augi. Dzīvnieki. Čārlza Darvina pētījums par Anglijas lauksaimniecības praksi. Atlases metodes. Selekcionāri ir izstrādājuši 150 baložu šķirnes, daudzas suņu šķirnes, kāpostu šķirnes...
"Darvina teorija" - organismu spēja neierobežoti vairoties. Nenoteikts, individuāls, iedzimts (mūsdienu - mutācijas). Cīņa par eksistenci. Specifiska, grupa, nepārmantota (mūsdienu - modifikācija). Izraisa ietekme ārējā vide. Mākslīgās un dabiskās atlases raksturojums.
Tēmā kopā ir 13 prezentācijas
1. jautājums. Kas ir atlase?
Audzēšana ir zinātne par jaunu radīšanu un uzlabošanu esošās šķirnes augi, dzīvnieku šķirnes un mikroorganismu celmi. Tajā pašā laikā selekcija ir šķirņu, šķirņu un celmu veidošanas process. Teorētiskā bāze atlase ir ģenētika. Pateicoties aptuveni 150 kultivēto augu sugu un 20 pieradināto dzīvnieku sugu selekcijai, ir izveidoti tūkstošiem dažādu šķirņu un šķirņu. Selekcija ir aizstājusi spontānas, ikdienas augu un dzīvnieku turēšanas un audzēšanas metodes, kuras cilvēki izmantojuši tūkstošiem gadu.
2. jautājums. Ko sauc par šķirni, šķirni, celmu?
Šķirne, šķirne vai celms ir vienas sugas indivīdu kopums, ko mākslīgi izveidojis cilvēks un kam raksturīgas noteiktas iedzimtas īpašības. Visiem šīs kopas organismiem ir ģenētiski fiksētu morfoloģisko un fizioloģisko īpašību kopums. Tas nozīmē, ka visi galvenie gēni tiek pārnesti uz homozigotu stāvokli un šķelšanās nenotiek vairākās paaudzēs. Šķirnes, šķirnes un celmi spēj maksimāli palielināt cilvēkiem labvēlīgās īpašības tikai tādos apstākļos, kādos tie radīti.
3. jautājums. Kādas pamata atlases metodes jūs zināt?
Galvenās selekcijas metodes ir selekcija un hibridizācija.
Atlase ir indivīdu atlase ar noteiktām īpašībām katrā paaudzē, lai tos vēlāk šķērsotu. Atlase parasti tiek veikta vairākās secīgās paaudzēs. Pastāv atšķirība starp masu un individuālo atlasi.
Hibridizācija ir noteiktu īpatņu virzīta krustošana, lai iegūtu jaunas vai nostiprinātu nepieciešamās īpašības, lai attīstītu vēl neeksistējošu šķirni (šķirni) vai saglabātu jau esošās īpatņu kopas īpašības. Hibridizācija var būt intraspecifiska un starpsugu (tālā).
4. jautājums. Kas ir masveida atlase, individuālā atlase?
Masu selekcija tiek veikta pēc fenotipiskām īpašībām un parasti tiek izmantota augu audzēšanā, strādājot ar augiem, kas apputeksnē. Ja ir uzlabojušās nepieciešamās populācijas īpašības (piemēram, sēklu svars), tad varam pieņemt, ka fenotipa masas selekcija bija efektīva.
Tādā veidā tika radītas daudzas kultivēto augu šķirnes. Mikroorganismu selekcijas gadījumā var izmantot tikai masu selekciju.
Ar individuālo atlasi tiek atlasīti atsevišķi indivīdi, un katra pēcnācēji tiek pētīti un uzraudzīti vairāku paaudžu garumā. Tas ļauj noteikt indivīdu genotipus un turpmākai selekcijai izmantot tos organismus, kuriem ir optimāla cilvēkam derīgo īpašību un īpašību kombinācija. Rezultātā tiek iegūtas šķirnes un šķirnes ar augstu viendabīgumu un īpašību noturību, jo visi tajās iekļautie indivīdi ir neliela skaita vecāku pēcnācēji. Piemēram, dažas kaķu šķirnes un dekoratīvo augu šķirnes ir vienas mutācijas (t.i., viena priekšteča indivīda mainīta genotipa) saglabāšanās rezultāts.
5. jautājums. Kādas grūtības rodas, veicot starpsugu krustojumus?Materiāls no vietnes
Starpsugu krustošanās iespējama tikai bioloģiski tuvām sugām (zirgs un ēzelis, sesks un ūdele, lauva un tīģeris). Tomēr arī šajā gadījumā hibrīdi, lai arī tiem ir raksturīga heteroze (t.i., pēc īpašībām pārāki par vecākiem), bieži vien izrādās neauglīgi vai ar zemu auglību. Iemesls tam ir dažādu bioloģisko sugu hromosomu konjugācijas neiespējamība, kā rezultātā tiek traucēta mejoze un neveidojas gametas. Lai atrisinātu šo problēmu, tiek izmantotas dažādas metodes. Jo īpaši, lai iegūtu auglīgu kāpostu un redīsu hibrīdu, selekcionārs G. D. Karpečenko izmantoja poliploidizācijas metodi. Viņš krustoja nevis diploīdus, bet tetraploīdus augus. Rezultātā pirmajā mejozes fāzē (I profāzē) vienai un tai pašai sugai piederošās hromosomas varēja veidot bivalentus. Sadalīšana noritēja normāli, un tika izveidotas pilnvērtīgas gametas. Šis eksperiments kļuva par svarīgu posmu atlases attīstībā.
Par kvantu efektiem fiziķiem ir zināms jau vairāk nekā simts gadus, piemēram, kvantu spēja pazust vienā vietā un parādīties citā vai atrasties divās vietās vienlaikus. Tomēr pārsteidzošās kvantu mehānikas īpašības attiecas ne tikai uz fiziku, bet arī uz bioloģiju.
Labākais kvantu bioloģijas piemērs ir fotosintēze: augi un dažas baktērijas izmanto saules gaismas enerģiju, lai izveidotu tām nepieciešamās molekulas. Izrādās, ka fotosintēze patiesībā balstās uz pārsteidzošu parādību - mazas enerģijas masas "apgūst" visu iespējamie veidi pašlietošanai un pēc tam “izvēlies” visefektīvāko. Iespējams, putnu navigācija, DNS mutācijas un pat mūsu ožas sajūta vienā vai otrā veidā ir atkarīga no kvantu efektiem. Lai gan šī zinātnes joma joprojām ir ļoti spekulatīva un pretrunīga, zinātnieki uzskata, ka idejas, kas iegūtas no kvantu bioloģijas, varētu novest pie jaunu zāļu un biomimētisko sistēmu radīšanas (biomimetrija ir vēl viena jauna zinātnes joma, kurā bioloģiskās sistēmas un struktūras tiek izmantotas, lai izveidot jaunus materiālus un ierīces).
3. Eksometeoroloģija
Jupiters Kopā ar eksoceanogrāfiem un eksoģeologiem eksometeorologi ir ieinteresēti pētīt dabiskos procesus, kas notiek uz citām planētām. Tagad, kad jaudīgie teleskopi ir ļāvuši izpētīt tuvējo planētu un pavadoņu iekšējos procesus, eksometeorologi var uzraudzīt to atmosfēras un laika apstākļus. un Saturns ar savu neticamo mērogu ir galvenie pētniecības kandidāti, tāpat kā Marss ar regulārām putekļu vētrām.
Eksometeorologi pat pēta planētas ārpus mūsu Saules sistēmas. Un interesanti ir tas, ka viņi galu galā var atrast ārpuszemes dzīvības pazīmes uz eksoplanētām, atklājot organiskas pēdas vai paaugstinātu oglekļa dioksīda līmeni atmosfērā - rūpnieciskās civilizācijas pazīmi.
4. Nutrigenomika
Nutrigenomika ir pētījums par sarežģītām attiecībām starp pārtiku un genoma ekspresiju. Zinātnieki, kas strādā šajā jomā, cenšas izprast ģenētisko variāciju un uztura reakciju lomu uzturvielu ietekmē genomā.
Pārtikai patiešām ir milzīga ietekme uz jūsu veselību – un tas burtiski sākas molekulārā līmenī. Nutrigenomika darbojas abos virzienos: tā pēta, kā tieši mūsu genoms ietekmē gastronomiskās preferences, un otrādi. Disciplīnas galvenais mērķis ir izveidot personalizētu uzturu – tas ir nodrošināt, lai mūsu pārtika būtu ideāli piemērota mūsu unikālajam gēnu komplektam.
5. Kliodinamika
Kliodinamika ir disciplīna, kas apvieno vēsturisko makrosocioloģiju, ekonomikas vēsturi (kliometriju), matemātiskā modelēšana ilgtermiņa sociālie procesi, kā arī vēsturisko datu sistematizēšana un analīze.
Nosaukums cēlies no grieķu vēstures un dzejas mūzas Clio vārda. Vienkārši sakot, kliodinamika ir mēģinājums paredzēt un aprakstīt plaši sociālie sakari vēsture - gan lai pētītu pagātni, gan kā potenciāls veids, kā prognozēt nākotni, piemēram, prognozēt sociālos nemierus.
6. Sintētiskā bioloģija
Sintētiskā bioloģija ir jaunu bioloģisko daļu, ierīču un sistēmu projektēšana un konstruēšana. Tas ietver arī esošo bioloģisko sistēmu jaunināšanu bezgalīgi daudzām noderīgām lietojumprogrammām.
Kreigs Venters, viens no vadošajiem ekspertiem šajā jomā, 2008. gadā paziņoja, ka ir rekonstruējis visu baktērijas genomu, salīmējot kopā tās ķīmiskās sastāvdaļas. Divus gadus vēlāk viņa komanda izveidoja “sintētisko dzīvību” — DNS molekulas tika digitāli kodētas, pēc tam izdrukātas 3D un ievietotas dzīvās baktērijās.
Nākotnē biologi plāno analizēt dažādi veidi genomu, lai radītu noderīgus organismus ievadīšanai organismā un biorobotus, kas spēj ražot ķīmiskās vielas- biodegviela - no nulles. Ir arī idejas radīt mākslīgās baktērijas, kas cīnās ar piesārņojumu, vai vakcīnas nopietnu slimību ārstēšanai. Šīs zinātnes disciplīnas potenciāls ir vienkārši milzīgs.
7. Rekombinantās memētikas
Šī zinātnes joma ir sākumstadijā, taču jau tagad ir skaidrs, ka tas ir tikai laika jautājums – agri vai vēlu zinātnieki iegūs labāku izpratni par visu cilvēka noosfēru (visas cilvēkiem zināmās informācijas kopumu) un to, kā informācijas izplatīšana ietekmē gandrīz visus cilvēka dzīves aspektus.
Tāpat kā rekombinantā DNS, kur dažādas ģenētiskās sekvences apvienojas, lai radītu kaut ko jaunu, rekombinantā memētika pēta, kā idejas, kas tiek nodotas no cilvēka uz cilvēku, var pielāgot un apvienot ar citiem mēmiem un memepleksiem - izveidotiem savstarpēji saistītu mēmu kompleksiem. Tas var būt noderīgi “sociāli terapeitiskiem” mērķiem, piemēram, apkarojot radikālu un ekstrēmistisku ideoloģiju izplatību.
8. Skaitļošanas socioloģija
Tāpat kā kliodinamika, arī skaitļošanas socioloģija pēta sociālās parādības un tendences. Galvenais šajā disciplīnā ir datoru un saistīto informācijas apstrādes tehnoloģiju izmantošana. Protams, šī disciplīna attīstījās tikai līdz ar datoru parādīšanos un plašu interneta izmantošanu.
Īpaša uzmanība šajā disciplīnā tiek pievērsta milzīgajām informācijas plūsmām no mūsu ikdiena, piemēram, burti no e-pasts, telefona zvani, ziņas sociālajos tīklos, pirkumi ar kredītkartēm, meklētājprogrammu vaicājumi utt. Darba piemēri ietver struktūras izpēti sociālajos tīklos un kā caur tām tiek izplatīta informācija vai kā veidojas intīmas attiecības internetā.
9. Kognitīvā ekonomika
Parasti ekonomika nav saistīta ar tradicionālajām zinātnes disciplīnām, taču tas var mainīties visu zinātnes jomu ciešās mijiedarbības dēļ. Šo disciplīnu bieži jauc ar uzvedības ekonomiku (mūsu uzvedības izpēti kontekstā ekonomiskos lēmumus). Kognitīvā ekonomika ir zinātne par to, kā mēs domājam. Lī Kaldvels, emuāra autors par šo disciplīnu, raksta par to:
“Kognitīvā (vai finanšu) ekonomika... skatās uz to, kas patiesībā notiek cilvēka prātā, kad viņš izdara izvēli. Kas ir iekšējā struktūra pieņemot lēmumu, kas to ietekmē, kādu informāciju prāts uztver šajā brīdī un kā tā tiek apstrādāta, kādas ir cilvēka iekšējās izvēles formas un, galu galā, kā visi šie procesi atspoguļojas uzvedībā?
Citiem vārdiem sakot, zinātnieki sāk pētījumus zemākā, vienkāršotā līmenī un veido lēmumu pieņemšanas principu mikromodeļus, lai izstrādātu liela mēroga ekonomiskās uzvedības modeli. Bieži vien šī zinātnes disciplīna mijiedarbojas ar saistītās jomas, piemēram, skaitļošanas ekonomika vai kognitīvā zinātne.
10. Plastmasas elektronika
Elektronika parasti ietver inertus un neorganiskus vadītājus un pusvadītājus, piemēram, varu un silīciju. Bet jauna nozare elektronikā tiek izmantoti vadoši polimēri un vadošas mazas molekulas, kuru pamatā ir ogleklis. Organiskā elektronika ietver funkcionālu organisko un neorganisko materiālu projektēšanu, sintēzi un apstrādi, kā arī progresīvu mikro un nanotehnoloģiju izstrādi.
Patiesībā šī nav tik jauna zinātnes nozare, pirmie sasniegumi tika veikti 1970. gados. Tomēr tikai nesen bija iespējams apkopot visus uzkrātos datus, jo īpaši nanotehnoloģiju revolūcijas dēļ. Pateicoties organiskajai elektronikai, mums drīzumā var būt organiska saules paneļi, pašorganizējošie monoslāņi elektroniskajās ierīcēs un organiskajās protēzēs, kas nākotnē spēs aizvietot cilvēkam bojātās ekstremitātes: nākotnē tā sauktie kiborgi, ļoti iespējams, sastāvēs no lielākā mērā no organiskām, nekā no sintētiskām daļām.
11. Skaitļošanas bioloģija
Ja jums vienlīdz patīk matemātika un bioloģija, tad šī disciplīna ir paredzēta tieši jums. Skaitļošanas bioloģija cenšas saprast bioloģiskie procesi caur matemātikas valodu. To vienlīdz izmanto arī citām kvantitatīvajām sistēmām, piemēram, fizikā un datorzinātnēs. Otavas universitātes zinātnieki skaidro, kā tas kļuva iespējams:
"Attīstoties bioloģiskajai instrumentācijai un vieglai piekļuvei skaitļošanas jaudai, bioloģijai kā tādai ir jādarbojas ar visu liels skaits datus, un iegūto zināšanu ātrums tikai pieaug. Tādējādi datu izpratnei tagad ir nepieciešama skaitļošanas pieeja. Tajā pašā laikā no fiziķu un matemātiķu viedokļa bioloģija ir nobriedusi līdz līmenim, kurā var eksperimentāli pārbaudīt bioloģisko mehānismu teorētiskos modeļus. Tas noveda pie skaitļošanas bioloģijas attīstības.
Zinātnieki, kas strādā šajā jomā, analizē un mēra visu, sākot no molekulām līdz ekosistēmām.
Kā darbojas “smadzeņu pasts” — ziņojumu pārsūtīšana no smadzenēm uz smadzenēm, izmantojot internetu
10 pasaules noslēpumi, kurus zinātne beidzot ir atklājusi
Notiek ielāde...
