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
- 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.
- 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.
- Научно-прикладной справочник по агроклиматическим ресурсам СССР. Серия 2, ч. 1-2, вып. 29. Нижний Новгород, 1991. - С. 656.
- Семенов Д.А. Воздействие биоты на глобальный климат: Автореф. дис. канд. биол. наук. - Красноярск, 2003. - 23 с.
- Ткаченко Т.Е. О приспособлении животных к условиям окружающей среды //Молочное и мясное животноводство. М., 2003. - № 3, С36-37.
- Школьник И.М. Гидродинамическая модель регионального климата для Европейской территории России: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. - СПб., 2004. - 18 с.
- 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.
- Jessen R. An assessment of human regulatory mechanisms of no shivering thermo genesis /Asta anaesthesiol., 1980. vol. 24, № 3, p. 138-143.
- 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.
- Schmidt - Nielsen K. Panting in dogs /K. Schmidt - Nielsen, Bretz W.L., Taelor C.R. /Sciense. 1970. - № 169. P. 1102-1104.