CC BY
48
Научно-издательский центр «Регулярная и хаотичная динамика», 2001.
5. Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т., Снарс-кий А.А. Введение в нелинейную динамику. Хаос и фракталы. Изд. 2-е. - М. : URSS, 2007.
6. Пайтген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем: пер. с англ. под ред. А.Н. Шарковского. - М.: Мир, 1993.
УДК 636.2.082:591.421
Сиротина Марина Валерьевна
кандидат биологических наук Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
Баранов Александр Васильевич
доктор биологических наук Костромской НИИСХ Россельхозакадемии [email protected]
ИЗУЧЕНИЕ ДЕРМАТОФЕНОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
В статье описана история изучения дерматофенов носогубного зеркала крупного рогатого скота в России и за рубежом. Обращается внимание на эпигенетические основы фенетики, отмечен вклад авторов в развитие фенетики крупного рогатого скота.
Ключевые слова: фенетика, носогубное зеркало, дерматоглифы, эпигенетика.
Фенетика - это научное направление, сформировавшееся в 70-е годы ХХ века на стыке генетики, классической зоологии и ботаники. Предметом фенетики является внутривидовая изменчивость, которая доводится до рассмотрения дискретных альтернативных признаков - фенов, а методы фене-тики основаны на вычленении различных фенов, количественном и качественном их изучении. По мнению А.Г. Васильева [4; 5], в последние годы всё яснее становится, что фенетика основана на популяционном анализе процессов развития (эпигенеза) и является своеобразным «популяционным окном» в онтогенез и морфогенез. Впервые эта мысль была сформулирована А.В. Яблоко-вым [20] и развивалась в работах его учеников и последователей.
Успехи молекулярной биологии в последние годы позволяют установить реальное существование эпигенетических механизмов и их роль в регуляции процессов функционирования генома и морфогенеза [5; 8; 19]. По мнению Б.В. Конюхова, «фенотип многоклеточного организма рассматривается сейчас не как мозаика признаков, контролируемых отдельными генами, а как общий продукт взаимодействия многих тысяч генов в онтогенезе». Следовательно, генотип развивающегося организма представляет собой эпигенетическую систему, а фены представляют собой «маркеры» особенностей организации про-
цесса «эпигенеза», то есть могут служить маркерами эпигенетической системы популяции. По мнению А.Г. Васильева [4], фены представляют собой результат дискретного осуществления в ходе развития последовательных или альтернативных шагов онтогенетических программ, лежащих в основе структурогенеза, и позволяют надёжно и устойчиво маркировать эпигенетическую специфику популяций и внутрипопуляционных групп.
У крупного рогатого скота в настоящее время выделено более 40 фенов. Среди них: дерматоглифы носогубного зеркала, вибриссы, форма завитков волос на некоторых частях тела, форма копытец, рогов, ноздрей, ушей, вымени, молочных колодцев, масть, форма и расположение отметин на туловище, конечностях и др., но наиболее перспективным направлением в фенетике крупного рогатого скота является изучение дерматофенов носогубного зеркала.
История изучения дерматоглифических узоров носогубного зеркала началась в 20-е годы ХХ века, когда вышел ряд работ, посвящённых этой тематике в Австрии, Англии, Германии, Японии, России. Основы фенетики дерматоглифов носогубного зеркала были разработаны на Украине А.Л. Трофименко в 70-е - 90-е годы прошлого века. Так, А.Л. Трофименко были проанализированы частоты дерматотипов у 14 пород крупного рогатого скота, сделаны выводы о породной специфичности распределения частот дер-
матотипов и о преимущественном распространении дерматотипа «ветка» у большинства пород. А.Л. Трофименко утверждал, что дерматоглиф характеризуется многими особенностями, имеющими генетическое и селекционное значение, в частности, для идентификации животных, экспертизы принадлежности к полу, уточнения критериев оценки типа конституции, интенсивности роста, повышенной плодовитости.
Наивысшую продуктивность А.Л. Трофименко отмечал для коров с типом дерматоглифа «ветка» [13; 23]. А.Л. Трофименко [18] были проведены исследования по оценке показателей спермоп-родукции быков-производителей с разными дерматотипами носогубного зеркала. По его данным, быки двух- - трехлетнего возраста с узором типа «колосок» в среднем за год имели наибольший объём эякулятов, за весь период использования они дали дополнительно 25 766 стандартизированных спермодоз. Оплодотворяемость коров от быков с типом носогубного зеркала «колосок» была наибольшей и достигала 78%.
Украинские исследователи широко сотрудничали с учёными лаборатории постнатального онтогенеза института биологии развития им. Н.К. Кольцова, и в результате совместных исследований дерматоглифов носогубного зеркала были оформлены авторские свидетельства: «Способ отбора быков-производителей крупного рогатого скота на повышенную спермопродук-цию» [14], «Способ определения пола крупного рогатого скота по частям тела» [15]. Также украинскими учёными были запатентованы: «Способ оценки интенсивности прироста живой массы тёлок» [16]; «Способ отбора новорожденных телят желательного типа конституции» [17].
Одновременно проводились совместные исследования с Э. Пярна (Институт животноводства и ветеринарии, г. Тарту, Эстония) и Ф. Пирчне-ром (лаборатория разведения животных Мюнхенского технического университета, г. Фрайзинг, Германия), в результате которых была установлена наследственная обусловленность ряда количественных и качественных признаков дерматоглифики носогубного зеркала крупного рогатого скота и высокая корреляционная связь некоторых из них с хозяйственно-полезными признаками [29; 24]. Необходимо отметить, что в 90-е годы ХХ века в Германии проводились успешные опыты по формированию стад по признакам дерматоглифики носогубного зеркала, в результате которых
резко выросла молочная продуктивность [21; 24] и, которые, к сожалению, были прекращены в связи с историческими процессами объединения Германии. В это же время в Индии проводились исследования связи строения носогубного зеркала и молочной продуктивности у индийского скота [26].
Изучение дерматофенов носогубного зеркала было продолжено и в XXI веке. Так, Ю.В. Ар-жанковой [2] изучены дерматоглифы носогубного зеркала у коров чёрно-пёстрой, красной эстонской и айширской пород. Вслед за А.Л. Трофименко автор отмечает преимущественное распространение у коров изученных пород дерматотипа «ветка», за исключением айширской породы. Ю.В. Аржанковой проведён сравнительный анализ элементов дерматофенов у животных исследованных пород, отмечен ряд закономерностей в распределении дерматофенов по линиям. Согласно заключениям Ю.В. Аржанковой, в стадах чёрно-пёстрого скота наивысшей молочной продуктивностью характеризуются животные с дерматотипами «ветка» и «крона». Ю.В. Ар-жанковой были проанализированы показатели живой массы и продолжительность хозяйственного использования животных с разными дерматотипами носогубного зеркала. Несколько позже автором был проведён сравнительный анализ частот встречаемости ISSR-фрагментов у чернопестрых коров с разной структурой носогубного зеркала и сделана попытка дифференциации дер-матоглифических фенотипов носогубного зеркала коров на основе AG-ISSR маркера [3].
А.Ю. Винокуров [6], исследуя дерматофены носогубного зеркала коров голштинской породы, отмечал, что наибольшее распространение имеют животные с дерматотипом «колосок», затем «крона» и «ветка». А.Ю. Винокуровым были построены дендрограммы дерматоглифического сходства линий в изучаемых хозяйствах. Исследователь отмечает практически полное совпадение дендрограмм, полученных в стаде ПСК «Красная звезда», в результате кластеризации показателей дерматоглифического и иммуногенетического сходства, что говорит о сопоставимости данных, полученных методами иммуногенетического и дерматоглифического анализа. А.Ю. Винокуровым проанализированы показатели продуктивности, воспроизводительной способности и живой массы коров голштинской породы в зависимости от дерматотипа носогубного зеркала.
В.Ю. Козловский [7], исследуя первотёлок чёрно-пёстрой породы в тех же хозяйствах, что и Ю.В. Аржанкова, выделяет пять дерматотипов, среди которых наиболее высокая встречаемость отмечена у животных с дерматотипами носогубного зеркала «крона» и «ветка». В.Ю. Козловским отмечено, что животные с этими дерматотипами характеризуются высокой молочной продуктивностью, содержанием жира и белка в молоке. Кроме того, автор даёт характеристику лактационной кривой в связи с дерматотипами носогубного зеркала по показателям коэффициента полноценности лактации и коэффициента равномерности удоя.
Ю.М. Малофеев, С.П. Ермакова, П.Б. Шес-тун [9] изучили особенности дерматоглифов носогубного зеркала маралов, обитающих в республике Алтай. Этими же авторами было проанализировано строение дерматоглифов у 46 коров чёрно-пёстрой породы в стадах учхоза «Пригородное» АГАУ и выявлено, что животные с типом дерматоглифа «крона» и «зерно» отличаются наивысшей молочной продуктивностью.
П.Е. Алексеева [1], исследуя носогубное зеркало якутского скота, отмечает, что у якутского скота выделено пять дерматотипов: «ветка», «колосок», «крона», «зернистый», «комби». Наибольшая частота встречаемости характерна для коров с дерматотипом «комби», для якутского скота характерны потоки типа «луч».
Ш. Мишра, О.С. Томер, Е. Кальм [27] проанализировали особенности строения дерматоглифов носогубного зеркала чёрно-пёстрого, красно-пёстрого скота и местных индийских пород. Н.П. Сингхом и А.М. Пателом [30] была исследована дерматоглифическая структура носогубного зеркала буйволов (Индия) и показана применимость её характеристик в прогнозировании возрастных и производственных показателей.
Л.Ю. Овчинниковой [10] были изучены дерматоглифы у 147 коров голландской и у 122 коров голштинской селекции чёрно-пёстрого скота Урала, выявлено восемь дерматотипов носогубного зеркала. Отмечается, что большинство коров стада имеют дерматоглифы «крона» (26,4%); «колосок» (21,2%), «ветка» (14,1%) и «зернистый» (13,4%). Л.Ю. Овчинникова отмечает, что среди коров голландской селекции наивысшая продуктивность была у животных с дерматотипом «зернистый», а среди коров-первотёлок голштинской популяции наибольшими удоями отличались животные, имеющие дерматотип «крона» и «ветка-крона».
С целью идентификации животных дерматоглифы носогубного зеркала используются в Новой Зеландии [28], Индии [27; 30], Японии [25], Ирландии [22].
Нами были проведены комплексные исследования дерматофенов носогубного зеркала крупного рогатого скота у 2 520 животных костромской, ярославской и красной горбатовской пород. Выявлены породные особенности строения дерматоглифов и выделен новый комбинированный дерматотип носогубного зеркала -«ветка-зернистый». Нами разработан алгоритм определения и компьютерная программа идентификации дерматотипов носогубного зеркала (CNChecker), усовершенствована методика исследования дерматоглифов. Кроме того, были проведены исследования комплекса дерматог-лифических показателей (дерматотип носогубного зеркала, тип структуры, гребневой счёт) в связи с молочной продуктивностью крупного рогатого скота. Изучен полиморфизм дерматоглифов носогубного зеркала в генеалогических группах (в том числе в маточных семействах), особенности дерматоглифической структуры коров разных фенотипических групп. В результате исследований выявлены генетические особенности по ЕАВ-локусу групп крови животных с разными дерматотипами носогубного зеркала, прослежена связь влияния генотипа и дерматотипа животных на их продуктивность, изучены морфометрические характеристики коров разных дерматотипов [11; 12].
В настоящее время под фенетические исследования подведена мощная теоретическая база современной эпигенетики, которая объясняет многие вопросы, казавшиеся спорными. Фене-тика носогубного зеркала крупного рогатого скота привлекала и привлекает внимание исследователей многих стран мира, которые отмечают специфичность сочетаний частот дерматотипов для разных пород и корреляционные связи строения носогубного зеркала с хозяйственно-полезными признаками. Всеми авторами признаётся возможность идентификации животных по строению дерматоглифов носогубного зеркала. Учёт и использование фенотипического разнообразия дерматоглифов носогубного зеркала в селекции крупного рогатого скота будет вести к повышению точности отбора животных, что, в свою очередь, будет способствовать увеличению эффективности производства продуктов животноводства.
Библиографический список
1. Алексеева П.Е. Полиморфизм дерматоглифики якутского скота // Матер. конф., посвящ. 119-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. - Саратов, 2006. - С. 3-4.
2. Аржанкова Ю.В. Изучение дерматоглифов носогубного зеркала у молочных пород скота в связи с продуктивностью и происхождением: Дис. ... канд. биол. наук. - Великие Луки, 2002. -129 с.
3. Аржанкова Ю.В. Дифференциация дерма-тоглифических фенотипов носогубного зеркала коров на основе AG-ISSR маркера / Ю.В. Аржанкова, Г. С. Лозовая, Н.В. Федотова // ВНИИплем, 2010. - С. 52-55.
4. Васильев А.Г. Эпигенетические основы фе-нетики: на пути к популяционной мерономии. -Екатеринбург: Академкнига, 2005. - 640 с.
5. Васильев А.Г. Гомологическая изменчивость морфологических структур и эпигенетическая дивергенция таксонов: основы популяционной мерономии. - М.: КМК, 2009. - 511 с.
6. ВинокуровА.Ю. Особенности генетико-популяционных процессов в голштинизированных стадах крупного рогатого скота в условиях Ульяновской области: Дис. ... канд. с.-х наук. - 2002. - 160 с.
7. Козловский В.Ю. Эффективность некоторых методов отбора коров-первотёлок чёрно-пёстрой породы в хозяйствах с разным уровнем молочной продуктивности: Дис. . канд. с.-х. наук. -Великие Луки, 2004. - 135 с.
8. Корочкин Л.И. Что такое эпигенетика // Генетика. - 2006. - Т. 42. - № 9. - С. 1156-1164.
9. Малофеев Ю.М. Дерматоглифы носогубного зеркала коров учхоза «Пригородное» Алтайского госагроуниверситета / Ю.М. Малофеев,
С.П. Ермакова, П.Б. Шестун // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2005. - № 2. - С. 56-58.
10. Овчинникова Л.Ю. Генетико-популяционные процессы при голштинизации чёрно-пёстрого скота Урала: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. -Дубровицы, 2008. - С. 26-27.
11. Сиротина М.В. Полиморфизм дерматоглифов носогубного зеркала крупного рогатого скота / М.В. Сиротина, А.В. Баранов. - Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2008. - 96 с.
12. Сиротина М.В. Фенетика носогубного зеркала крупного рогатого скота / М.В. Сиротина, А.В. Баранов. - Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2009. - 215 с.
13. Трофименко А.Л. Дерматоглифический полиморфизм носогубного зеркала крупного рогатого скота в связи с молочной продуктивностью // Сельскохозяйственная биология. - 1987. -№ 5. - С. 80-83.
14. Трофименко А.Л. Способ отбора быков-производителей крупного рогатого скота на повышенную спермопродукцию / А.Л. Трофименко, Д.Т. Винничук, А.С. Баранов, А.В. Яблоков // А.С. 1550654 СССР - 1989. - 4 с.
15. Трофименко А.Л. Способ определения пола крупного рогатого скота по частям тела / А.Л. Трофименко, А.С. Баранов, А.В. Яблоков, Д.Т. Винничук, А.М. Машуров. // А.С. 1455404 СССР: МКИ А01К87/02: № 4250156/30-15. За-явл.26.02.87; Опубл. Бюл. №1. - 1989. - 8 с.
16. Трофименко А.Л. Способ оценки интенсивности прироста живой массы тёлок / А.Л. Трофименко, Д.Т. Винничук // А.С. 1642599 СССР. -1989. - 3 с.
17. Трофименко А.Л. Способ отбора новорожденных телят желательного типа конституции / А.Л. Трофименко, Д.Т. Винничук, В.М. Демченко // А.С. 1613079 СССР. Опуб. бюл. Открытия, изобретения. - 1990. - № 46. - С. 19.
18. Трофименко А.Л. Теоретические и практические основы фенетики дерматоглифов носогубного зеркала крупного рогатого скота: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. - М., 1991. - 31 с.
19. Эллис С.Д. Эпигенетика / С.Д. Эллис, Т. Дженювейн, Д. Рейнберг. - М.: Техносфера, 2010. - 496 с.
20. Яблоков А.В. Фенетика: эволюция, популяция, признак. - М., 1980. - 135 с.
21. Baranov A.S. Breed differences and intrabreed genetic variability of dermatoglyphic pattern of cattle / A.S. Baranov, R. Graml, F. Pirchner et al. // Jour. Anim. Breed. Genet. - 1993. - Vol. 110. - P. 385-392.
22. Barry B. The use of muzzle pattern for biometric identification of cattle / B. Barry, U. Gonzales Barron, K. McDonnell et al. // American Society of Agricultural and Biological Engineers. -2007. - 50 (3). - P 1073-1080.
23. Вінничук Д.Т. Кластерний аналiз дерматоглiфiв i молочності корів / Д.Т. Вінничук, О.Л. Трофименко // Молочно-мґясне скотарство. -1994. - Вип. 84. - С. 40-41.
24. Graml R. Milk protein genotypes and dermatoglyphics of cattle muzzle / R. Graml, A.S. Baranov, J. Buchberger // Arch. Anim. Breed. -1993. - 36 (2). - Р 139-144.
25. KimuraA. Structural recognition textures with growing deformations: A case of cattlers muzzle patterns / A. Kimura, K. Itaya, T. Watanabe. - URL: www.interscience.wiley.com. DOI 10.1002/ecjb. 20076.
26. Mishra S. Association between characteristics of muzzle and milk yield / S. Mishra, O.S. Tomer, E. Kalm // Indian journal of dairy science. - 1997. - Vol. 50. - №> 5. - P 384-387.
27. Mishra S. Breed differences through pattern ridge characteristics on the dermatoglyphics of the muzzle / S. Mishra, O. S. Tomer, E. Kalm // Egyptian Journal of Dairy Science. - 2006.
28. Pandey S.N. Myzzle printometry in bovines /
S.N. Pandey // Indian Journal of Animal Sciences. -1979. - 49(12). - P 1038-1042.
29. Parna E. Association studies on production and muzzle dermatoglyphic in Estonian cattle of different genetic origin / E. Parna, A.S. Baranov, A.V. Yablokov // 25th International Conference on Animal Genetics. ISAG International Society for Animal Genetics. Section E: Association between markers and traits. 21-25 july 1996. - France. - 166 p.
30. Singh N.P. Muzzle dermatoglyphics pattern of Surti and Jaffarabadi buffalo and applicability in predicting the age and production performance / N.P Singh, A.M. Patel // Jawaharial Nehru Krishi Vishwa Vidyalaya Research Journal. - 2006.
УДК 639.111.16
Соколов Н.В.
кандидат сельскохозяйственных наук
Соколов А.Н.
кандидат сельскохозяйственных наук Костромской НИИ сельского хозяйства РАСХН
ЧТО ЕСТЬ ПРИРУЧЕНИЕ И ОДОМАШНИВАНИЕ
Приручение и одомашнивание животных всегда были прерогативой скотоводов — жителей открытых пространств. Рыболовы и охотники, осваивавшие таёжные просторы, в силу специфики рода их деятельности, одомашнивать животных не имели возможности и предпочитали пользоваться подготовленными животными. Чаще всего приручение животных рассматривается с позиции меркантильных соображений человека. Однако в нашей практике причины поимки диких лосят населением объясняются, в основном, жалостью и состраданием.
Ключевые слова: животные, дикие, прирученные, домашние.
За огромный отрезок времени, исчисляющийся тысячелетиями, список одомашненных животных практически не увеличился. И лоси, несмотря на то, что неоднократно приручались и использовались человеком, в сферу общечеловеческого внимания так и не попали. И это при том, что основные одомашненные виды были завезены в экстремальные условия таёжного севера России из климатически умеренных поясов и оказывались малоприспособленными как к суровым зимам, так и к хищникам, и к кровососущим насекомым, населяющим эти места. Объяснение этому можно найти у С.Н. Боголюбского [1]. Он пишет, что «домашние животные проникли (на таёжные территории России. - С.Н.) с юга, со степных районов в связи с тем, что кочевникам нужен был хлеб..., а земледельцам - мясо». Подобная специализация, безусловно, освобождала людей тайги от пробле-
мы обеспечения себя продукцией, которую трудно получить в имеющихся условиях. Одновременно она снимала необходимость приручения и одомашнивания местных видов животных. Хотя, получая мясо, в некоторых случаях в виде живых лошадей, коров, овец жители лесной зоны были вынуждены их какое-то время передерживать и даже получать потомство. Но это к приручению и одомашниванию уже отношения не имело.
То есть, следуя сказанному, приручение и одомашнивание животных всегда оставалось прерогативой скотоводов, отделенных от гигантских северных территорий границей лесной зоны [9].
Было бы логично предположить, что таёжная зона заселялась рыболовами и охотниками и только потом земледельцами. Казалось бы, кому как не им заниматься одомашниванием. Однако если вникать глубже, оказывалось, что род занятий охотников и рыболовов предполагал постоянное
