≫ altman plant biotechnology and agriculture prospects for the 21st century

Nuestro papel reciente, “Understanding agriculture with frameworks of cultural cultural evolution, gene-culture coevolution and cultural anide construction” (Human Ecology 47:483–497), we apply the framework and concepts of Gene-Culture GCC), Niche Construction (NC) and Cumulative Cultural Evolution (CCE) to agricultura. All three concepts were originally conceived s en relación a human culture y humanos genes, ahora later on also with animal gens (mainly domesticated animales). However, para nuestra experiencia, su primera hoja discusión de las plantas nada coevolve with human cultural practice. Beginning around 12,000 años después, somos human populations tomen domesticating plant and animal species1-2. Transición de hunting and gathering agriculture es un key event in human historie, y adoption agriculture se believed to have triggered establishment de malas permanentes settlements, and, en las ciudades expanded, a evolution of cities, kingdoms. Agriculture stimulated creation de novedosas political institutions y maneras de popular organization, an upsurge in scientific and technological innovation. One key result fue improved food production and supply of more food to more people. Agricultural knowledge and technologys ha continuado la advance at increasing pace, especialmente in the last century. Discovery de rulas genéticas por Mendel3 y las rediscovers entre 1900 se dan a la app de plantas breeding tecnologías de las 1930 onwards. The “green revolution” in several developing countries a lo largo de 1950–1970, que emplea novedosas hieles iield crops para fertilizantes y pesticidas, fue esencial landmark en agricultura plant breeding, en tanto que está apoyado en clásico Mendelian. Las novedosas tecnologías resultan in higher crop yields, y et populations increased at a higher pace. Las solicitudes por food proponen exageradamente crop production, en especial in developing countries. Esta era la molecular breeding, introduciendo marker-assisted selection (MAS) brought sobre novedosas opciones, y las followed from 1983 onwards sin genético engineering/modification de crop plants5, y mucho más últimamente que genomeedit. Molecular breeding transformó agricultural practices worldwide, although it often faces strong public and political opposition. Despide la relevancia agrícola a sus especies histórica y reciente veloces advances en molecular breeding technologys, remains disagreements over theoretical framework offers best understanding of origin, spread, and ongoing transformation of agriculture. Several reciente debates y exchanges have revealed a tensión between, donde un hand, interpretive, humanities-oriented frameworks que foco en cultura y agency en parte agriculturalists y sociopolitical contextos with las agricultura se ejerce y, donde otros hand, -Darwinian approaches que se usan sus herramientas como perfectos sacrificios para deducirse de la ecología ecológica en un espacio agricultural resoluciones, asumiendo que la resolución de la raza humana genetically evolved por maximize de hecho genético fitness. Hay otros 8–diez en argumentación de que la agricultura de la bienvenida a la localidad se situará con siete de novedosas evoluciones y approaches para human behavior – cultural evolución, genecultura co-evolution, y cultural anida construcción – que se puede observar and individual agency within rigorous scientific and multidisciplinar evolutionary framework. El criterio de que las changes en agricultural knowledge and practices es el primer ejemplo de cultural cultural evolution (CCE) y gene-culture co-evolution (GCC), y that agriculture está asociado con extensive cultural anida construction (CNC), in part due to fact that agricultural practices transform the environment and those environmental changes alter the selection presures on agricultural CCE. Por poner un ejemplo, agricultura para cambiar el abiotic environment (y también.g., water, salinity, soil composition), el biotic environment (y también.g., amaestrados especies, pestes dentro insectos, fungi, and weeds), y el popular environment (y también.g., popular y , markets). De este modo, su agricultura pertence a las mayores causas de la Antropocene. Moreover, la obtenida que domesticamente, breeding, y la advancement agricultura es su plant gene-human culture coevolution muestre importante del many issues of public aceptance y spread of new genetically modified crop plants. Most previous discusión de GCC en el contexto agriculture concerns de deep human history and prehistory (y también.g., lactose tolerance and dairy farming; O’Brien and Laland 2012). En este papel, se instauró foco en la última biotechnology y molecular breeding para ilustrar los puntos de abajo y probar la importancia de las theoretical frameworks en la contemporary issues. El molecular breeding technology detalla above es clearly en case de CCE, building on went before (y también.g., Mendelian genetics) y llevar a cabo exceeding what any single individual could achieve alone. Esta exponential accumulation of knowledge es a well-recognized characteristic of CCE11. Molecular breeding es asimismo en el caso de GCC, donde los genes de otras especies (y también.g., plants) son directa y también intentionalmente cambiadas usando culturalmente evolving científicas técnicas, unlike (y muy faster than) un directed natural selection y traditional artificial selection. Estas genéticas ediciones en turno solicitan novedosas y mucho más powerful scientific techniques and knowledge. Finally, molecular breeding involves extensive CNC, en terms of mayor changes to abiotic, biotic, y popular environments. Estos analyzed en su publicación con una examinación importante importante de las peculiaridades de tres outstanding viviendas de estudios genetically-modified (GM) crop plants: increíble vitamina producción en “golden rice”, y generación herbicide y también insecto condescendiente crops. Se describen los métodos para engineering para mentionadas especificaciones y importante tecnologías/scientific procedures involved, y analyzed la prueba para cambiantes de asociación involuntaria de socioculturales componentes (introduciendo, por poner un ejemplo, public trust, ethical issues, different , gender issues more). All diverso agricultural tecnologías, ancient and novel, clearly el resultado de CCE, s each mayor advance ligado donde previous advances. Molecular breeding and genetic engineering could no había inventado sin existing knowledge of Mendelian genetics. Yet, there are differences. The Neolithic agricultural period, y.y también., plant and animal domestication, las well as otros technological improvements en agricultura y biología (y también.g., para irrigación y fertilizers) son mucho más protracted y evolved sequentially over a periodos hundred. In contraste, el tiempo espacio de adopting and applying molecular plant breeding technologies and in vitro biología has been bastante shorter. Sus tecnologías surgen por mucho más de manera rápida, y became en working reality only with last few decades. La composición molecular de DNA se publicó en 195312, y la genetically cambiada (GM) o la transgenic plant (y también.y también., producida vía incorporación del recombinante DNA), tabaco, la que fue construída en el laboratorio de 1982-5. Farmers tomen por planta GM crops en 1996, y en 2017, el 21 de la commercialización de biotech crops, 189.8 millones hectares (a ~112-fold increase) de biotech crops estaban plantadas por 17 millones farmers GM crops fastest adopted c times16-21. All tres casos de genetically-modified crops que se estudien, y muchas otras GM plantas, señala que la evolución de las agriculturas prácticas inseparable de la raza humana cultural evolución, está relacionada con la raza humana y la environmental anidación construcción, y resulta final , animal and plant nada. First, we argue that agriculture es un increíble case of CCE. It involves la secuencial improvement a lo largo del tiempo agricultural investigación (both científico y no-formal innovación systems) y prácticas (de malescala hábitos y prácticas con el tiempo-scale technology) vía el repeated cycle of innovación y cultural transmisión. Viewing changes in agricultural practices en las evolutionary process and recognizing el final co-evolutionary dynamics and feedbacks comodidades connecting this cultural process with the biological/evolutionary/natural sciences, preventing false and unproductive nature-culture. Agriculture informally exhibe el tradicional exponential increasante en entendimientos y prácticas que es propia de CCE, s reciente change seemingly órdenes de magnitude faster than past ratas de change, a través de la extendida body de trabajo explorando drivers y también inhibitores de CCE to f . Second, arguía que la novedad estándar de GCC, where human cultural practices shape human genes y al reves should be expanded to incluye culturally-driven changes in non-human gens. Estas dentro, por definición, domesticación, para establecer las traditional breeding of domesticated species. Mucho más últimamente has involved directo genético modificación con la introducción de GM crops. Third, agricultura es la primera example de CNC, involving extensiva modificación de abiotic, biotic, y popular environments, y retroceder de los environments a la agricultura knowledge and practices. Most interesting from su visión es feedbacks with the popular environment. Adopción de gold rice y otros GM crops generó resistencia a las activistas conjuntos, particias políticas, y reguladores transporta a to fears hacia food safety, genetic contamination, y aversion a ‘tampering with nature.’ agriculture industry to ensure that GM products are safe es viable. While correctos los escenarios de regulación de salud son cuidados precisos, una regulación limitada de string puede impedir probablemente buenas creaciones from spreading. El ideal puede ser improved population health and reduced environmental impact as result of GM crops sux en el golden rice, green super rice, y herbicide/insect resistant plantas, as well as drought and salinity condescendiente crops, articulo-harvest in farm animals and more. Another positive popular retroalimentación es un encontronazo en gender permisos, s herbicide condescendiente GM crops releasing women in multitud de low-income countries from excessive manual labour (y también.g. weeding) and improving educational and economic outcomes. Estos, en el momento en que gene-culture coevolution es typically conceived as culturally-driven change in humanos genes, we extend it to include loso genetic changes in domesticated plants and animals.

Este further ilustra schematically in the following figure: Figure. Mayor agricultura y culture-associated anida construction and plant gene-culture coevolution. Las distintas relaciones de elementos culturales de evolución cultural (CCE), plant-specific gene-culture coevolution (GCC), y environmental/agriculture associated cultural anida construction (CNC) son schematically representados. Two mayores elementos son implicados: physical environment, y.y también., geography, terrain, climate, and more (Box 1), humano cultural componentes, introduciendo ingenuity, technology and scientific discoveries (Box 2). Both jamás modify, shape, interact and coevolve with specific gens of domesticated plants (and farm animals) (Box 3). Once en certain selected gene combination has fijado en domesticated plant (oro en farm animal) y t cánido be again cambiado por traditional breeding techniques o por employment de novel molecular tools (MAS, GM, Genome editing) to genera novel gene combinations affecting gens asociado con ediciones de artículos y metabolitos (Box 4) y nada para improbar plantas survivales/tolerance to environmental stress (Box 5). Las novelas plant products o traits perro al turno final en la creación de unos environmental nuevos nichos, afectando a la expresión de humanos genes a través de consumir las producciones, resultando en ongoing coevolution de biomas (y.y también. y microorganismos), CCE, GCC , y ENC (Box 6) Todo concluye, early planta de domesticación y transición a la agricultura es un key event in human history, followed by traditional breeding, y currently also genético engineering and gene editing – all en relación the invention and diffusion of novels vía process of cumulative cultural evolution. We analyze several case studies de genetically-modified plantas and discuss evidence por cross-cultural differences in aceptance or rejection of GM foods. A fin de que la agricultura sea beneficio de siete novedosas evoluciones para amoldarse al human behavior, recomienda que las prácticas agrícolas agriculturales son el primer ejemplo de la civilización cultural evolución (CCE), relacionada con la construcción de condimentas (NCG), . While gene-culture coevolution es typically conceived as culturally-driven change in humanos genes, we extend it to aun a los genetic changes in domesticated plants and animals. Overall, nos ofrece nuevos insights para la co-evolución de la civilización humana, los genes y la agricultura y los genes de la planta y un antecedente contribución agricultural ocupaciones con el tiempo que se transformó las especies y el mundo por su extensión que sus atributos of the Anthropocene.