Что такое гибриды в биологии определение. Что такое гибриды F. Что такое гибрид F1

В последние годы люди стали всерьез задумываться об экологии на планете. И автопроизводители охотно поддерживают данную тенденцию, создавая автомобили, работающие на экологически чистом топливе. Что касается электромобилей, все-таки, серьезно их пока что еще не рассматривают. Чего не скажешь о гибридных автомобилях, которые обретают все большую популярность.

Что такое гибридный автомобиль. Плюсы и минусы «гибрида».

Что же такое гибридный автомобиль? Слово гибрид происходит от латинского «hibrida», что означает – помесь. То есть организм, который получается при скрещивании генетически различных родительских форм. В нашем случае, родительские формы, это , и электромотор. Одним предложением: гибридный автомобиль – это машина, работающая от системы «электродвигатель – двигатель внутреннего сгорания», обладающая высокой экономичностью. Питаться данный агрегат может как традиционным топливом, так и электроэнергией от аккумуляторов.

Каждый из двигателей обладает своей определенной функцией. К примеру: если автомобиль стоит, например в пробке, или движется медленно, будет работать электромотор. Когда же машина набирает ход, в дело вступает бензиновый двигатель.

Плюсы гибридных автомобилей.

Самый главный плюс гибридных автомобилей в том, что они очень экономичны . Как правило, расход топлива у них на 25% меньше, чем у автомобилей традиционной схемы. А в условиях постоянно растущих цен на бензин, этот пункт является самым важным.

Следующий по важности пункт, это экологичность. Гибриды наносят меньше урона нашей эко-системе, чем обычные машины. Достигается это путем более рационального расхода топлива. Также, при полной остановке автомобиля, бензиновый двигатель прекращает работу, отдавая инициативу электромотору. То есть при остановках, выбросов углекислого газа в атмосферу практически не происходит.

В отличие от батарей электромобиля, в гибридах, батареи могут подзаряжаться от бензинового мотора . Что делает его запас хода достаточно большим. Кроме того, он дольше обходится и без заправки бензином.

Многие думают, что гибриды, по характеристикам, намного уступают традиционным автомобилям. Это не так. Все необходимые характеристики (мощность, разгон от нуля до ста и так далее), у них, ничуть не хуже.

Лучше всего, гибридные авто чувствуют себя в городском цикле, в которых бывают очень частые остановки и двигатель много работает при холостом ходе. Практически, в городе он работает как электромобиль. Если говорить о смешанном цикле, то здесь особых преимуществ у них нет.

Как было уже сказано, если автомобиль стоит на месте, то он переходит в режим работы электродвигателя. Что дает практически полную бесшумность.

Ну и заправляется гибридный автомобиль обычными углеводородами, то есть бензином . Все осуществляется стандартным способом, как и у традиционных авто.

Минусы гибридных автомобилей.

Не бывает ничего идеального, и здесь тоже есть свои минусы. И главный из них в том, что ремонт гибридных автомобилей обходится на порядок дороже, чем ремонт машины с традиционной комплектацией. Объясняется это сложностью конструкции устройства двигателя.

Также, из-за сложности в конструкции, сложно найти профессионалов, которые смогут заняться починкой двигателя.

Аккумуляторы, которыми укомплектованы гибриды, могут саморазряжаться. Кроме того, они не выдерживают больших перепадов температур, и срок их службы довольно ограничен.

Кроме того, пока неизвестно, как использованные аккумуляторы влияют на окружающую среду. Поэтому, и их утилизация является проблемой.

Несмотря на то, что плюсов у гибридных автомобилей все же больше, в России они пока не популярны. Одна из причин этого – цена. Стоимость самого популярного, в нашей стране, гибрида Toyota Prius, составляет от 1 200 000 рублей. А этот автомобиль является самым дешевым гибридом. Также, для массового покупателя планируют выпустить российскую разработку гибридного автомобиля, так называемый «Ё-Мобиль». Цена его может составить от 350 000 рублей. Однако данный проект был закрыт.

В связи с борьбой за экологию, во всем мире покупателей стимулируют приобретать гибриды. Так, в США существует ряд налоговых льгот для владельцев таких авто, и даже бесплатные парковочные места. В нашей стране также собираются вводить подобные законы. В частности, уменьшение пошлин на ввоз гибридных автомобилей.

Двигатели, работающие на углеводородах, медленно, но верно будут терять свои позиции. И гибриды, это один из таких шагов. Однако, пока цены на них останутся на прежнем уровне, спрос на них будет небольшой.

Что такое гибриды? Как их производят? Какие преимущества имеют гибридные семена перед сортовыми семенами. Почему гибридные семена дороже сортовых семян. Почему семена, полученные от гибридных растений, не рекомендуется использовать для выращивания в последующие годы.

Гибридные семена – это плоды терпеливого труда селекционеров. В продаже встречаются семена гибридов первого поколения. Отличительным знаком гибрида отличающего его от сорта является символ F1. Например «Фермер F1». F – Это дети (от итальянского Filli). 1 – это номер поколения.

Получают гибриды путём искусственного опыления цветков разных сортов одной культуры. Для такого скрещивания тщательно подбираются родители, пока не получится запланированный положительный результат. А когда результат достигается, гибрид патентуют. Родительские формы при этом, как правило, держат в секрете. Один из родителей не всегда имеет лучшие характеристики, с точки зрения потребителя плодов, однако при этом может иметь уникальные способности противостоять опасным заболеваниям. Так при использовании разнообразных характеристик родителей при скрещивании могут «родиться» дети унаследовавшие устойчивость к болезням от одного родителя и отличную урожайность от другого. Совсем как у людей. Фотомодель заявляет - «Красивую фигуру я получила от мамы, а выразительный взгляд от отца».

Иногда гибриды F1 по ряду положительных признаков превосходят обоих родителей. Такое чудо селекционеры называют гетерозис. А гибриды с такими признаками называют гетерозисными. На упаковке с семенами о таком признаке непременно упоминается. На сегодняшний день существует огромное количество гибридов, которые составляют серьёзную конкуренцию сортам на рынке семян. Семена гибридов дорогие, а растения из них вырастают мощные, сильные и обильно плодоносящие.

Гибридные растения производят очень небольшое количество семян, по сравнению с сортами. Это и является одной из причин их дороговизны. Овощеводам – любителям рекомендуется покупать именно дорогие семена, потому что в конечном результате они станут дешёвыми, принеся обильный и качественный урожай. С дешёвыми семенами гораздо больше возни, да и конечный результат, как правило, лишь удовлетворительный. Нередко бывает полное отсутствие урожая, в результате неразумно приобретённые дешёвые семена, становятся золотыми.

Не следует сохранять семена, полученные от гибридов для посева на будущий год. Так как во втором поколении происходит «рассыпание» положительных характеристик гибрида на родительские формы, качество которых не удовлетворит овощевода по причинам, изложенным выше. Что из них может вырасти, знает только автор гибрида.

Гибриды могут быть внутриродовыми (при скрещивании видов принадлежащих одному роду) или межродовыми (при скрещивании видов, относящихся к разным родам).

В промышленном и любительском цветоводстве также используется термин грекс (англ. grex ), который был введён Карлом Линнеем для использования биноминальной номенклатуры в классификации искусственных гибридов.

По весу яиц наблюдался «материнский эффект» (r = −1.0) .

Реципрокные эффекты у млекопитающих

У свиней «отцовский» эффект наблюдается по числу позвонков (отбор на длинное туловище) (r = 0.72 и 0.74 ), длине тонкого кишечника (отбор на лучшую оплату корма), и динамике роста (отбор на скороспелость) (r = 1.8).

«Материнский эффект» наблюдался по среднему весу эмбрионов, пищеварительной системы и её частей, длине толстого кишечника и весу новорожденных поросят .

У крупного рогатого скота «отцовский» эффект наблюдался по удою молока (r = 0.07, 0.39, 0.23) и продукции молочного жира (количество жира) (r = 1.08, 1.79, 0.34).

«Материнский эффект» наблюдался по проценту жира в молоке у коров (r = −0.13, −0.19, −0.05) .

Теории реципрокных эффектов

Материнский эффект может быть обусловлен цитоплазматической наследственностью, гомогаметной конституцией и утробным развитием у млекопитающих. Различают собственно материнский эффект, когда генотип матери проявляется в фенотипе потомства. Молекулы в яйцеклетке, такие как мРНК , могут влиять на ранние стадии процесса развития. Различают также материнское наследование, при котором часть генотипа потомство получает исключительно от матери, например митохондрии и пластиды , содержащие свой собственный геном. При материнском наследовании фенотип потомства отражает его собственный генотип.

«Отцовский эффект»

Большее влияние отца на яйценоскость дочерей у кур объясняли тем, что у птиц гетерогаметным полом является самка, а гомогаметным - самец. Поэтому свою единственную X-хромосому курица получает от отца, и если яйценоскость определяется ею, то тогда все понятно . Эта трактовка может объяснить хромосомный механизм явления у птиц, но для млекопитающих уже неприменима. Удивительно также то, что признаки, проявляющиеся только у женского пола (инстинкт насиживания, скороспелость и яйценоскость у курицы или удой молока и количество молочного жира у коровы), которые, казалось бы, должны передаваться матерью, тем не менее передаются больше отцом.

Межвидовая и межродовая гибридизация

Межвидовая гибридизация часто наблюдается как в природе, так и при культивировании человеком (содержании в неволе) у множества видов растений и животных. В природе в районах соприкосновения близких видов могут формироваться так называемые «гибридные зоны», где гибриды численно преобладают над родительскими формами.

Межвидовая интрогрессивная гибридизация широко распространена у дафний . В некоторых летних популяциях дафний гибриды преобладают, что затрудняет определение границ видов .

Известный экспериментальный гибрид Рафанобрассика (Raphano-brassica ) был получен Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки с капустой . Оба вида принадлежат к разным родам и имеют по 18 хромосом. Гибрид, полученный в результате удвоения числа хромосом (36), был способен к размножению, так как в процессе мейоза хромосомы редьки и капусты коньюгировали с себе подобными. Он обладал некоторыми признаками каждого из родителей и сохранял их в чистоте при размножении .

Межродовые гибриды (как естественные, так и полученные селекционерами) известны также в семействах злаков , розовых , цитрусовых , орхидных и др. Так, гексаплоидный геном мягких пшениц образовался путём объединения диплоидных геномов двух предковых видов пшениц и одного вида близкого рода Эгилопс (Aegilops ).

Гибриды в ботанической номенклатуре

Гибридные таксоны растений называются нототаксонами.

• Гибридность указывается посредством знака умножения «×» или добавления префикса «notho-» к термину, обозначающему ранг таксона .
• Гибридность между таксонами обозначается посредством знака «×», помещённого между названиями этих таксонов. Названия в формуле предпочтительнее располагать в алфавитном порядке. Направление скрещивания может указываться посредством символических знаков пола (♂ и ♀).
  Пример: Phalaenopsis amabilis () Blume × Phalaenopsis aphrodite Rchb.f.
• Гибридам между представителями двух и большего числа таксонов могут быть даны названия. В этом случае знак «×» помещается перед названием межродового гибрида или перед эпитетом в названии межвидового гибрида. Примеры:
• Нототаксон не может быть обозначен, если неизвестен по крайней мере один из его родительских таксонов.
• Если вместо знака «×» по каким-то причинам употребляется буква «х», то между этой буквой и эпитетом может быть сделан один буквенный пробел, если это поможет избежать неясности. Буква «х» должна быть строчной.
• Нотородовое название гибрида между двумя и более родами является либо сжатой формулой, в которой названия, принятые для родительских родов, комбинируются в одно слово, либо образовано от имени исследователя или садовода, занимавшегося этой группой. Примеры:
  • × Rhynchosophrocattleya (= Rhyncholaelia × Sophronitis × Cattleya )
  • × Vuylstekeara (= Cochlioda × Miltonia × Odontoglossum ). Род зарегистрирован в 1911 году известным бельгийским коллекционером и селекционером орхидных Charles Vuylsteke (1844-1927).
• Таксоны, считающиеся гибридными по происхождению, не требуется обозначать как нототаксоны. Примеры:

Гибриды в растениеводстве

При создании новых сортов культурных растений получение гибридов осуществляется ручным путём (ручное опыление, удаление метёлок), химическими (гаметоцид) или генетическими (самонесовместимость, мужская стерильность) средствами. Полученные компоненты можно использовать в различных системах контролируемого скрещивания. Цель селекционера заключается в использовании гетерозиса , или жизненной силы гибрида, которая проявляется с наибольшим эффектом в поколении F1, - чтобы получить желаемое преимущество в урожайности или по некоторой другой характеристике в результирующем поколении, или гибриде. Этот гетерозис особенно хорошо выражен в случае скрещиваний между инбредными линиями, но может также показать преимущество в рамках других систем.

Гибрид, полученный путём однократного скрещивания между двумя инбредными линиями, обычно оказывается высоко однородным. Факт наличия гетерозиготности не имеет последствий, так как обычно дальнейшего размножения сверх поколения F1 не проводится, и сорт поддерживается многократным возвратом к контролируемому скрещиванию родительских линий .

Гибриды в зоологии

Стерильность гибридов

Неблагоприятные взаимодействия между цитоплазматическими и ядерными генами также ведут к стерильности межвидовых гибридов в разных группах растений и животных .

Виды растений и животных часто различаются по транслокациям, инверсиям и другим перестройкам, которые в гетерозиготном состоянии вызывают полустерильность или стерильность. Степень стерильности пропорциональна числу независимых перестроек: так гетерозиготность по одной транслокации даёт 50%-ную стерильность, по двум независимым транслокациям - 75%-ную стерильность и т. д. Стерильность растений определяется гаметофитом . У гетерозигот по хромосомным перестройкам в результате мейоза образуются дочерние ядра, несущие нехватки и дупликации по определённым участкам; из таких ядер не получается функциональных пыльцевых зёрен и семязачатков. Хромосомная стерильность подобного типа очень часто встречается у межвидовых гибридов цветковых растений.

Течение мейоза у гибрида может быть нарушено либо генными факторами, либо различиями в строении хромосом. Как генная, так и хромосомная стерильность может выражаться в аберрантном течении мейоза. Но типы мейотических аберраций различны. Генная стерильность обычна у гибридов животных, а хромосомная стерильность - у гибридов растений. Генетический анализ некоторых межвидовых гибридов растений показывает, что нередко у одного гибрида наблюдается одновременно и хромосомная, и генная стерильность .

Разрушение гибридов

В случаях, когда некий межвидовой гибрид достаточно жизнеспособен и способен к размножению, поколения его потомков будут содержать значительную долю нежизнеспособных, субвитальных, стерильных и полустерильных особей. Эти типы представляют собой неудачные продукты рекомбинации, возникшие при межвидовой гибридизации. Такое подавление мощности и плодовитости в гибридном потомстве называют разрушением гибридов (англ. hybrid breakdown ). Разрушение гибридов - последнее звено в последовательности преград, препятствующих межвидовому обмену генами.

Разрушение гибридов неизменно обнаруживается в потомстве межвидовых гибридов у растений, где его легче наблюдать, чем при большинстве скрещиваний у животных .

Гибриды, имеющие собственные названия

• Бестер - (по первым слогам слов белуга и стерлядь), гибрид, искусственно полученный в СССР в результате скрещивания белуги со стерлядью в 1952 году. Сочетает быстрый рост белуги с ранним созреванием стерляди. Плодовит, длина до 180 см, вес более 30 кг .
• Вольфин - гибрид афалины и малой косатки .
• Зеброид - гибрид от скрещивания зебры и домашней лошади .
• Зебрул - гибрид от скрещивания зебры и осла .
• Зубробизон - гибрид зубра и бизона .
• Кама , или верблюлама - гибрид одногорбого верблюда и ламы .
• Кидас (кидус) - гибрид соболя и лесной куницы .
• Косаткодельфин - гибрид самки дельфина из рода афалина и самца малой чёрной косатки .
• Красный попугай - аквариумная рыба, гибрид семейства цихлид .
• Левопард - гибрид самки африканского леопарда и льва
• Леопон - гибрид леопарда-самца и львицы.
• Лигр Panthera leo ) и тигрицы (Panthera tigris ).
• Лилигр - гибрид от скрещивания льва (Panthera leo ) и лигрицы
• Лошак - гибрид от скрещивания жеребца и ослицы.
• Межняк - гибрид тетерева и глухаря .
• Мул - гибрид от скрещивания осла и лошади .
• Муллард - гибрид, получаемый при скрещивании селезней мускусных уток с утками породы пекинская белая, оргпингтон, руанская и белая алье.
• Нар - гибрид одногорбого и двугорбого верблюдов.
• Пизли (гролар) - гибрид белого и бурого медведей
• Тигон - гибрид от скрещивания тигра и львицы.
• Тумак - гибрид зайца-беляка и зайца-русака .
• Хайнак (Дзо) - гибрид яка и коровы .
• Хонорик - гибрид хорька и европейской норки .
• Ягопард - гибрид ягуара и леопарда.

Гибриды в семействе Орхидные

Многие виды одного рода и даже представители различных родов легко скрещиваются между собой, образуя многочисленные гибриды, способные к дальнейшему размножению. Большинство гибридов, появившихся за последние 100 лет, создано искусственно с помощью целенаправленной

Мягкий гибрид BMW 7 ActiveHybrid: электродвигатель помогает в работе двигателю внутреннего сгорания

Концепт полного гибрида: BMW X6 ActiveHybrid способен полностью положиться на свой электродвигатель

Слово «гибрид» происходит из латинского языка и означает нечто, имеющее смешанное происхождение или сочетающее разнородные элементы. Применительно к автомобильным технологиям оно обозначает автомобиль с двумя типами силового агрегата. Обычно это — двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

В облегченных гибридных установках электродвигатель используется лишь как вспомогательный для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но в полноценной гибридной установке ДВС более эффективно спарен с электродвигателем. Причем электродвигатель используется довольно мощный, способный самостоятельно приводить автомобиль в движение на небольших скоростях.

Для современных автопроизводителей «гибридный автомобиль» означает нечто большее, чем простое интегрирование электромотора в силовую установку. Это — «интеллектуальное» управление потоками энергии в автомобиле. Эффективное сочетание ДВС с электродвигателями снижает расход топлива, токсичность выхлопов, улучшает динамику и комфорт при движении. Хороший пример тому — роскошный BMW 7 ActiveHybrid, о котором мы рассказывали в заметке «Активные гибриды ». Сегодня автоконструкторы развивают пять основных разновидностей гибридных автомобилей.

Последовательный . В такой гибридной системе ДВС работает в максимально экономичном режиме, исключительно для того чтобы заряжать батарею электродвигателя. Сам автомобиль приводится в движение электромотором.

Параллельный . В таком гибриде ДВС и электродвигатель работают независимо друг от друга, и, в зависимости от типа (мягкий или полный гибрид), могут приводить автомобиль в движение одновременно или по очереди.

Мягкий . Здесь традиционный стартер и генератор полностью заменены на электродвигатель, который используется для запуска двигателя и его поддержки. Это помогает увеличить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15%. Электромотор и батареи не предназначены для того, чтобы самостоятельно приводить автомобиль в движение. Зато это дает возможность значительно их облегчить и удешевить, в сравнении с компонентами полного гибрида. BMW 7 ActiveHybrid использует как раз концепцию мягкого гибрида.

Полный . В полностью гибридных системах автомобиль может приводиться в движение электромотором на любом этапе движения: и при ускорении, и в движении с постоянной скоростью. Например, в «городском цикле» автомобиль может использовать один только электродвигатель. Компоненты системы такой концепции заметно больше, массивнее, их гораздо сложнее установить, чем в случае с «мягким» гибридом. Тем не менее, они могут значительно улучшить динамику автомобиля. Кроме того, использование только электроэнергии при движении в городе может снизить расход топлива на 20%. Полным гибридом является автомобиль BMW X6 ActiveHybrid.

Аккумуляторный . Емкость, размер и масса аккумулятора зависят от его назначения. В последние годы новые разработки в этой области значительно расширили возможность применения батарей в автомобилях. Высокая емкость и долговечность делают Li-Ion и Ni-MH источники питания полностью пригодными для использования в гибридных автомобилях.

Гибрид - это организм, полученный в результате скрещивания генетически различающихся форм. Получение гибридов - распространенная практика в зоологии и растениеводстве. Специалисты скрещивают различные породы и сорта для получения видов с новыми свойствами.

О разновидностях и преимуществах гибридов читайте ниже.

В чем преимущества гибрида?

Гибрид - это возможность совместить в одном организме преимущества двух. Например, существует два сорта огурцов, один сорт отличается отличной устойчивостью к болезням, второй - ранним созреванием. Грамотное скрещивание этих двух сортов на выходе даст раннеспелый и устойчивый к болезням гибрид.

Гибриды с именем

Каждая процедура скрещивания всегда имеет весомое теоретическое обоснование, но, тем не менее, не все гибриды оправдывают ожидания исследователей; в то же время существуют гибриды, которые получаются настолько успешными, что даже получают отдельные имена.

Бестер - это гибрид стерляди и белуги, он получен в СССР еще в 1952 году, однако выводится по-прежнему, поскольку сочетает быстрый рост белуги с ранним созреванием стерляди. Бестер очень плодовит, имеет длину до 180 см и вес до 30 кг.

Также широко известные гибриды: мул - результат скрещивания осла и лошади, кама - гибрид одногорбого верблюда и ламы, лигр - гибрид льва и тигрицы.

Что такое гибрид в автомобилестроении?

Сегодня слово гибрид можно зачастую услышать в отношении автомобиля. В данном случае имеет в виду авто, которое использует в качестве топлива более одного источника энергии, например, классический двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор.