Адаптивный механизм вырождения культурных популяций животных.
Ещё в 19 веке было обнаружено, что химическая терморегуляция может проявляться и при отсутствии видимой сократительной деятельности мышц. При этом было замечено то, что холодовая мышечная дрожь у акклиматизированных к холоду животных выражается значительно слабее, нежели у неакклиматизированных и делается вывод о том, что при адаптации к холоду сократительный термогенез мышц (холодовая дрожь) уступает место несократительному термогенезу, который в последствии был назван, как холодовый тремор, который является специфической реакцией организма в ответ на охлаждение (1). В результате научных исследований установлено, что на периферии (кожа и подкожные сосуды) холодовые терморецепторы проявляют максимальную активность в диапазоне 16-32оС, они дают фазовое учащение разряда на понижение температуры и количественно преобладают над тепловыми (3-стр.56). Значение холодового тремора для целей выживания организма очень велико, т.к. ещё до наступления холодовой дрожи, такая скрытая сократительная деятельность мышц обеспечивает достаточно высокий объем химической терморегуляции. Эффективность холодовой мышечной дрожи, с точки зрения терморегуляции, в 2,5 раза выше мышечной работы и является мощным механизмом химической терморегуляции. При наступлении холодовой дрожи холодовый тремор никуда не исчезает, он лишь заполняет паузы между приступами холодовой дрожи. Вместе с тем, наиболее выгодным источником теплопродукции считается холодовый тремор, который более строго локализован топографически в проксимальных мышцах тела (шея, голова), что позволяет избегать дополнительных потерь тепла (1), хотя более детальные исследования показали, что холодовый тремор присущ практически всем мышцам тела за исключением мышц диафрагмы (3-стр.44). При интенсивном холодовом треморе возможно повышение обмена на 36-45%. Вместе с тем, холодовая дрожь, остается более эффективным энергетическим механизмом, т.к. потребление мышцами кислорода может повышаться до 400% (1).
Предположим, что у нас имеется два животного. Процессом развития в комфортных условиях их организмов предопределено, что у первого из них незначительно более высокая продуктивность и несколько большее количество холодовых терморецепторов на голове и шее, а у второго животного лучше развиты изоляционные свойства, т.е. хуже развит процесс физической терморегуляции.
Теперь меняем условия содержания животных. Температура содержания понижается до появления у одного из животных холодового тремора, т.е. достигается первый критический уровень. Вполне законен вопрос, у какого из животных холодовый тремор будет обнаружен вперед. Условиями задачи предопределен и ответ, у первого. Какой станет продуктивность первого животного? Ответ очевиден. Она станет ниже, т.к. существенная часть питательных веществ: жиров, углеводов и белков, - будет уже направлена не на достижение целей разведения животного, а на регулирование системы термогенеза. Продуктивность первого животного будет выше или ниже продуктивности второго животного? Вопрос вполне законен, но ответ не однозначен и зависит от разности уровней продуктивности животных и разности в развития систем физической терморегуляции. Но может случиться и так, что продуктивность второго животного в определенный момент времени на первом критическом уровне станет выше, чем у первого животного.
Продолжаем менять условия содержания до появления у одного из животных холодовой дрожи, т.е. достигаем второго критического уровня (предположим, при 9-120С). Вполне законен вопрос, у какого из животных холодовая дрожь будет обнаружена вперед. Опять ответ предопределен условиями задачи, у первого. А продуктивность первого животного будет выше или ниже продуктивности второго животного? И опять ответ не однозначен и зависит от разности уровней продуктивности животных и разности в развития систем физической терморегуляции. Но теперь вероятность того, что продуктивность второго животного на втором критическом уровне станет выше, чем у первого животного, становится ещё реальнее, по причине большей эффективности холодовой дрожи в сравнении с холодовым тремором и в вполне возможна такая ситуация в большой культурной популяции животных, когда животные показывающие наивысшую продуктивность в комфортных условиях, не окажутся “в лидерах” в некомфортных условиях.
Теперь рассмотрим задачу, решаемую в курсе “Разведения сельскохозяйственных животных”: оценка и отбор животных по качеству потомства. Наиболее прогрессивным методом признается сравнение продуктивности потомков производителя с продуктивностью сверстников. Главным преимуществом данного метода признается, “что не нужно вводить никаких поправок ни на возраст животных, ни на условия кормления и содержания, так как они одинаковы… Такой метод дает возможность оценивать производителя, потомство от которого получено в разных стадах” (2-стр.244).
На наш взгляд, основой таких заблуждений послужили неверные допущения при решении вышеуказанной задачи. Решение предполагает сравнение признака, обусловленного геномом животных, характеризующего племенную ценность животного, посредством сравнения фенотипического проявления признака у потомков производителя и их сверстников.
P
1=G1+E1,P
2=G2+E2, гдеP
1 и P2 – фенотипическое проявление хозяйственно-полезного признака у потомка производителя и сверстников,G
1 и G2 – генетическая составляющая, характеризующая племенную ценность сравниваемых животных,E
1 и E2 – составляющая, характеризующая влияние внешних условий.Далее решение этой задачи предполагает допущение:
E1=E2.И получается, что
P1-P2=G1-G2.На наш взгляд, никогда и ни при каких условиях
E1 не будет равно E2, т.к. в данном случае речь должна идти не о влиянии внешних условий (температура, влажность, давление, газовый состав, условия кормления и т.п.) на организмы животных, а о реакции организмов животных на влияние внешних условий. Ввиду того, что не бывает одинаковых животных, не может быть и одинаковой реакции на одинаковое влияние внешних условий. Также не бывает животных обладающих одинаковой переваримостью одинаковых кормовых средств.Перед решение задачи оценки и отбора животных по качеству потомства мы наглядно показали, что реакция организмов животных на одинаковое воздействие внешних условий будет различной при преодолении первого и второго критического уровней, характеризующих проявление процессов термогенеза: холодового тремора и холодовой дрожи.
Методика решения вышеприведенной задачи может быть корректна только в комфортных условиях содержания животных. В условиях сильно отличающихся от комфортных (зонах “рискового” животноводства, свойственных для территории Российской федерации) и при невозможности обеспечения соответствующего микроклимата и оптимального кормления, решение данной задачи в курсе “Разведения сельскохозяйственных животных” не может признаваться верным.
Для снижения ущерба наносящего культурным (заводским) популяциям животных применением в Российской Федерации существующей методики оценки и отбора производителей, основанной на сравнении продуктивности потомков производителя с продуктивностью их сверстников, нами может быть рекомендован
постоянный импорт в Российскую Федерацию (как постоянного реципиента) лучшего племенного материала из более комфортных зон (из Великобритании, США, Японии, Австралии и др. – как постоянных доноров племенного материала для зон “рискового” животноводства).И.Демин. 05.12.2006
Литература:
1. Иванов К.П. Мышечная система и химическая терморегуляция. – М.-Л.: Наука, 1965. – 119с.
2. Красота В.Ф. и др. Разведение сельскохозяйственных животных. – М: КолосС, 2005 – 424с.
3. Лупандин Ю.В. Двигательные механизмы защиты организма от холода. – Л.: ЛГУ, 1988. – 173с.