Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

ИЗЫСКАНИЕ АДАПТИВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ У ЖИВОТНЫХ К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ УСЛОВИЯМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Ткаченко Т.Е. Тощакова Г.Г.
Комплекс физико-географических и климатических факторов формирует наиболее фундаментальные условия жизни биологических организмов и выступает как мощный фактор эволюционного становления морфофизиологических адаптаций растений и животных к воздействию парапитических факторов.

Организм животных невозможно представить вне окружающей среды и вне взаимодействия с нею. Полученная организмом от среды информация определяет целенаправленную работу его функциональных систем и этологию. Регулирует их - ослабляя или усиливая.

Изыскания биологических резервов организма в целях закрепления у животных адаптивных возможностей к изменяющимся условиям окружающей среды являются единственным путем для решения в научном и производственном плане основных задач современного адаптивного ведения животноводства:

  • повышение резистентности;
  • продуктивности;
  • увеличение срока хозяйственного использования.

Как мы знаем, сегодня наиболее изучены реакции организма на изменение внешней температуры, которые можно разделить по временному масштабу на три категории:

  • к первой группе относятся прямые ответы, длительность которых может измеряться минутами или часами. Они состоят в непосредственном адаптивном ускорении или замедлении определенных процессов. Амплитуда таких прямых реакций зависит от величины и скорости изменения окружающей температуры, а характер ответа - от ряда особенностей конкретного животного;
  • вторую группу составляют более медленные реакции - процессы акклимации и акклиматизации, которые компенсируют изменение внешней среды;
  • к третьей группе относятся генетические изменения: на протяжении многих поколений может происходить отбор мутантов, более приспособленных к определенным температурным условиям.

У животных, не впадающих в зимнюю спячку, например у крыс, повышение дыхания на холоде обусловлено в основном действием внемитохондриальных механизмов, которые могут находиться под контролем щитовидной железы. У зимнеспящих животных в реакции на холод участвуют и митохондрии. При воздействии холода в обеих группах животных наблюдается тенденция к уменьшению насыщенности жирных кислот к усиленному окислению жиров и к уменьшению отношения Р/О вследствие возросшего потребления О2. И, как правило, в конечном итоге, больше энергии расходуется на теплопродукцию и меньше на образование АТФ.

В лабораторных условиях холодовая акклимация крыс и кроликов не приводит к понижению нижней Ткрит. Т.е. температуры, ниже которой интенсивность обмена возрастает. Между тем при акклиматизации в природных условиях эта критическая температура понижается. В лаборатории воздействие холода на крыс и кроликов не имеет приспособительного значения и ведет к усиленной васкуляризации кожи (9).

У свиньи, находящейся на открытом воздухе при 10-12°С, температура кожи спины равна 10-12°С, рыла 17-18, нижней части ног 9, а температура в глубине тела 38,4°С (10).

Температура - это такой физический параметр, который влияет на все биологические функции, и поэтому реакции на ее изменения и приспособления к этим изменениям носят многосторонний характер (2;3;6). В процессе эволюции было отобрано огромное множество мутаций, способствующих выживанию в широком диапазоне внешних температур и расширению ареала того или иного вида (4).

Таблица 1. Средняя месячная и годовая температура воздуха в Костромской области

№№ п/п

Станция

Месяц

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

1

Солигалич

-12.7

-12.0

-6.5

2.1

9..3

14.5

17.0

14.6

8.6

2.0

-4.4

-10.1

1.9

2

Вохма

-13.8

-12.9

-6.9

1.7

9.3

14.7

17.2

14,9

8,6

1,5

-5,5

-11,5

1,4

3

Пыщуг

-13,2

-12,1

-6,3

2,3

9,7

14,9

17,3

14,9

8,7

1,7

-5,3

-11,1

1,8

4

Чухлома

-12,5

-11,6

-6,2

2,2

9,7

14,6

17,2

14,9

9,0

2,3

-4,4

-10,0

2,1

5

Буй

-12,1

-11,4

-6,0

2,8

10,3

15,1

17,6

15,2

9,3

2,8

-3,8

-9,3

2,5

6

Галич

-12,1

-11,4

-5,8

2,6

10,2

15,2

17,7

15,5

9,6

2,8

-4,0

-9,6

2,5

7

Шарья

-13,0

-12,1

-6,0

2,9

10,2

15,1

17,4

15,1

9,3

2,3

-4,7

-10,7

2,2

8

Н-Полома

-12,5

-11,6

-6,0

2,5

10,1

15,1

17,6

15,2

9,1

2,3

-4,5

-10,2

2,2

9

Мантурово

-12,9

-12,0

-6,0

2,8

10,3

15,2

17,6

15,2

9,1

2,3

-4,6

-10,5

2,2

10

Макарьев

-12,4

-11,3

-5,4

3,1

10,7

15,6

17,9

15,8

9,7

2,7

-4,2

-10,0

2,7

11

Кострома

-11,8

-11,3

-6,0

2,6

10,5

15,2

17,6

15,6

9,7

3,0

-3,6

-9,0

2,7

Природно-климаические условия Верхнее-Волжского региона позволили костромскому скоту прекрасно адаптироваться к технологии мясного скотоводства при содержании зимой под навесами на открытых площадках на глубокой несменяемой подстилке, а в летний период на огороженных пастбищах. Молодняк на подсосе к 8-ми месячному возрасту достигает живой массы 280-300 кг, а суточные приросты за этот период превышают 1000 г (1).

Генетическая предрасположенность механизмов сезонной адаптации у определенного вида животных характеризуется тем, что постоянство условий содержания, а также и температуры внешней среды, не предупреждает у этих животных сезонных сдвигов метаболизма и теплоизоляции (2). Нами проведены исследования некоторых показателей крови у высокопродуктивного маточного поголовья животных крупного рогатого скота с учетом температуры окружающей среды в Костромском регионе (табл. 1).

Таблица 2. Некоторые биохимические показатели крови животных по сезонам года (n = 28)

Показатели крови

Сезон года

Зима

Весна

Лето

Осень

Общий белок, %

8,21 + 0,02

8,13 + 0,11

8,15 + 0,03

7,48 + 0,11

Альбумин, %

3,62 + 0,03

3,39 + 0,07

3,39 + 0,09

2,56 + 0,06

Глобулин, %

4,59 + 0,03

4,74 + 0,16

4,76 + 0,14

4,92 + 0,12

А /Г

0,8 + 0,03

0,76 + 0,05

0,73 + 0,02

0.53+ 0,02

Мочевина, мг %

29,5 + 0,8

14,4 + 0,2

49,1 + 2,4

27,4 + 0,8

Аммиак, мг %

2,49 + 0,04

2,45 + 0,05

2,39 + 0,03

2,49 + 0,08

Глюкоза, мг %

60,2 + 1,5

51,8 + 1,8

37,8 + 2,4

60,0 + 1,4

Кетоновые тела, мг %

3,06 + 0,04

2,20 + 0,1

3,60 + 0,20

3,91 + 0,15

Липиды, мг %

327, 9 + 17,8

272,6 + 24,3

308.4 + 28,2

165,0 + 10,1

Как видим из таблицы 2, сезон года оказывает существенное влияние на величину биохимических показателей гомеостаза крови, характеризующих белково-азотистый и углеводно-жировой обмены. Данное обстоятельство желательно учитывать при прогнозировании молочной продуктивности и физиологического статуса животных.

Одной из характеристик интродукции живых организмов в новую среду служат экологические закономерности, в которых исходным остается соответствие отдельных факторов и их комплексов видовой нише и диапазону переносимых колебаний организмом животных. Например, для крупного рогатого скота характерен определенный диапазон переносимости действия биотических и абиотических факторов (4;5;7;8).

В связи с тем, что система крови является одной из наиболее реактивных систем организма и активно реагирует на внешние воздействия изменениями, происходящими в ее биохимическом составе, выявлены следующие показатели крови по сезонам года у животных костромской (n = 14) и черно-пестрой пород (n = 14): понижение ниже физиологических норм - альбумина у коров черно-пестрой породы на 0,92%; глобулина - 2,72% и А /Г до 5,32%; понижение общего белка крови от 9,17 до 14,98% соответственно. Показатели рН и щелочного резерва крови обследованных коров находились в пределах физиологических норм, что указывало на отсутствие закисления организма продуктами обмена.

Пониженное содержание витамина Д в крови животных, связанное с недостаточной солнечной инсоляцией, является одной из причин в напряженности фосфорно-кальциевого обмена. Например, в Костромской области относительная продолжительность солнечного сияния к возможной составляет 39%. По многолетним наблюдениям среднегодовая продолжительность солнечного сияния составляет 1624 часа в год. Наибольшая продолжительность наблюдается с мая по август: от 230 до 270 часов в месяц, в день до 9 часов. В остальные месяцы года от 20 до 170 часов. В декабре -январе 15-20 часов в месяц.

Содержание неорганического фосфора в крови находилось на нижних пределах физиологических норм, с одновременным понижением содержания общего кальция на 4,13 - 7,91%. Снижение содержания сахаров в крови на 4,06% сопровождалось увеличением на 7,68% общих липидов.

Согласно концепции гомеостаза, организм способен поддерживать постоянство внутренней среды, несмотря на изменения окружающих условий. Нами выявлено, что у животных гомеостаз крови соответствовал проявлению у них адаптивных возможностей организма.

В организме животных, наряду с общей приспособляемостью организма, зависящей от генотипа в целом и измеряемой высокой продуктивностью. Возникают приспособления при адаптации для решения организмом экологических задач, предъявляемых средой обитания (5).

Адаптация у происследованных животных проходит по резистентному типу. Правилу двух уровней, носит относительный характер и приспособительное значение. Такое приспособление образуется только при наличии в генофонде вида наследственной информации, способствующей изменению параметров белкового, углеводного и кальциевого обменов, позволяющих организму высокопродуктивных животных иди по пути общих адаптаций.

Более комплексное изучение адаптивных возможностей организма животных будет открывать возможности по прогнозированию физиологического и продуктивного состояния организмов, что даст возможность намечать пути формирования устойчивых экологических систем. В которых животные обладали бы комплексом желательных признаков как для самого животного, так и человека.

Как видим, по результатам проведенных исследований, в процессе адаптации у животных костромской и черно-пестрой пород на воздействие паратипических факторов окружающей среды приобретена способность в реализации своего генетического потенциала. Например, в экстерьере. Телосложении, росте и продуктивности. Можно сказать, что адаптация повысила «выдержку» и таким образом позволила животным сохранить гомеостаз организма и осуществить проявление генетической направленности к природно-климатическим особенностям региона.

Список литературы

  1. Барышев А.А. Мясная продуктивность костромского скота /А.А.Барышев, Т.Е. Ткаченко, В.Ф.Позднякова //Молочное и мясное скотоводство. М.,2003. - №1. С. 9-10.
  2. Морозова С.В. Исследование волн тепла и холода для долгосрочного прогноза резких изменений температуры воздуха в течение месяца: Автореф. дис.канд. геогр. наук. - Саратов, 2001. -22 с.
  3. Научно-прикладной справочник по агроклиматическим ресурсам СССР. Серия 2, ч. 1-2, вып. 29. Нижний Новгород, 1991. - С. 656.
  4. Семенов Д.А. Воздействие биоты на глобальный климат: Автореф. дис. канд. биол. наук. - Красноярск, 2003. - 23 с.
  5. Ткаченко Т.Е. О приспособлении животных к условиям окружающей среды //Молочное и мясное животноводство. М., 2003. - № 3, С36-37.
  6. Школьник И.М. Гидродинамическая модель регионального климата для Европейской территории России: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. - СПб., 2004. - 18 с.
  7. Doi K. Thermoregulatory no shivering thermo genesis in men, with special reference to lipid metabolism /K. Doi, T. Ohno, M. Kurahashi, A. Kurashima //Jap.J. Physiol., 1979, vol/29, № 4, p. 359-372.
  8. Jessen R. An assessment of human regulatory mechanisms of no shivering thermo genesis /Asta anaesthesiol., 1980. vol. 24, № 3, p. 138-143.
  9. Hudson I.W. Patterns of torpiditi in small mammals /I/W/Hudson, K.C. Fisher //International Symposium on Natural Mammalian Hibernational. American Elsevier Publ. Cj., New York. 1968. - p. 30-40.
  10. Schmidt - Nielsen K. Panting in dogs /K. Schmidt - Nielsen, Bretz W.L., Taelor C.R. /Sciense. 1970. - № 169. P. 1102-1104.

Библиографическая ссылка

Ткаченко Т.Е., Тощакова Г.Г. ИЗЫСКАНИЕ АДАПТИВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ У ЖИВОТНЫХ К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ УСЛОВИЯМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 1. – С. 49-52;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22328 (дата обращения: 20.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252