Хохлов А.М., доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Герасимов В.И., кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

Каряка В.В., старший преподаватель

Харьковская государственная зооветеринарна академия

Закономерности еволюционного процесса при доместикации свиней

Доместикация животных есть уникальною моделью формообразовательного процесса под влиянием отбора. По данным Банникова А.Е., Флинта В.Е.( 1989 г.) дикий кабан появляется в Европе в нижнем олигоцене, откуда распространился в Азию и Африку. Преддоместикационный период эволюции вида происходил на протяжении 37 млн. лет при биологической скорости эволюции 12,3 млн. поколений. Изучение генетических параметров популяций диких свиней показывает, что на первом этапе эволюции дикого кабана миллионы лет шел жесткий отбор на адаптивность особей к среде, создавался сбалансировочный вид по генотипу и фентоипу. Естественный отбор шел не по какому-то отдельному признаку, а по всей совокупности, по фенотипу.

В эволюции свиньи можно выделить три периода: «доисторический», или преддоместикационный, продолжительностью около 37 млн. лет; «неолетический» или «доместикационный» - 10–12 тыс. лет и «породообразовательный» - более 350 лет.

Материалы и методы.При изучении микроэволюции свиней непосредственным объектом наших исследований был европейский дикий кабан (Sus scrofa ferus), биология которого изучена недостаточно.

Для сравнительного изучения темпов микроэволюции кабана была использована крупная белая порода свиней как модель доместикации и породообразовательного процесса в Европе. Кроме того, объектами исследований послужили дикий азиатский, уссурийский кабан и двух - и трехпородные межлинейные гибриды при сочетании крупной белой породы с хряками ландрас, уэльс, пьетрен, эстонская беконная, дюрок, крупная черная, миргородская и другие породы.

При изучении процесса доместикации свиньи провели следующие исследования: археологические (раскопки скелетов диких и одомашненных животных), зоотехнические (промеры, индексы), анатомические (изучение строения черепа, костей, внутренних органов, мышц), иммуногенетические (определение групп крови, полиморфизм белков, фракции белков), биохимические (фагоцитоз, бактерицидность и лизоцимная активность сыворотки крови), гистологические (строение внутренних органов и тканей) и другие.

Результаты и обсуждение. Современная домашняя свинья Sus domesticus (тип Chordata, класс Mammalia, отряд Artiodactyla, семейство Suidae) является продуктом многовековой эволюции; в результате естественного отбора, а с неолитического периода в результате процесса доместикации прошла сложный путь генетических и морфологических изменений.

У домашних свиней в соматических клетках 38 хромосом (19 пар), а европейская дикая свинья имеет 36 хромосом. Спаривание домашних свиней с европейским диким кабаном дает гибриды с 37 хромосомами [2]

В результате цитогенетических исследований разных популяций дикого кабана был установлен хромосомный полиморфизм, связанный с транслокацией некоторых акроцентричных пар хромосом.

Очевидно, в процессе эволюции свиньи число генов изменялось, изменялись и сами гены. Для изучения доместикации и породообразования использовали метод иммуногенетического анализа эритроцитарных антигенов, основанный на определении молекулярно-генетических маркеров представителей современных пород, исходных пород и далеких диких предковых форм. Такие маркеры надежно прослеживаются в виде антигенов, детерминируемых генетическими аллелями в генотипах разной молекулярно-генетической сложности.

Предком одомашненных свиней Украины можно считать европейского дикого кабана (Sus scrofa ferus), который обитает в нижнем олигоцене в юго-восточных областях Европы. Европейские дикие свиньи, были самыми первыми дикими животными из семейства Suidae, подвергшимися доместикации. Для доказательства был изучен антигенный состав эритроцитов А, E, G, K, L, F – системам (локусам) и полиморфизм сывороточных белков: амилаза (Аm), трансферрин (Ff) и церулоплазмин (Ср) у домашних и диких свиней. По результатам исследований, использовали два новых понятия – «аллель дикого типа» и «аллель доместикации». Так, аллель Fb является одной из древних в генотипе европейского и азиатского кабана и равна 1. Аллель Fa возникает у переходных и заводских пород как доместикационная. Для доказательства прямого участия европейского дикого кабана в происхождении азиатского кабана и современных заводских пород проанализируем генетическую систему групп крови G. Исследования показали, что у европейского кабана имеется в локусе лишь одна древняя аллель Ga=1, а у азиатского кабана проявляется полиморфизм со следующей концентрацией аллелей Ga=0,3012 и Gb=0,6988. Подобная закономерность характерна для большинства современных пород свиней Европы и Азии. Аллель Gb – доместикационная, а ее концентрация в генотипе может служить показателем генеалогической и генетической близости отдельных пород свиней в филогенезе.

Для изучения межвидовой и межпородной дивергенции у свиней были вычислены коэффициенты генетических дистанций. Анализ генетических расстояний – это продолжение изучения генетической структуры популяций, выявление особенностей генетической дивергенции и, как результат, приближения к пониманию процессов эволюции вида.

Для анализа генетических расстояний было использовано 9 пород свиней по двум диаллельным F и G и двум полиаллельным K и Е – система групп крови. По величине генетического расстояния крупная белая порода была ближе к породам украинская степная белая, ландрас, эстонская беконная, при участии которой они были созданы. Высокая величина дистанции между крупной белой породой и беркшир (0,8800) указывает на отсутствие между ними генетической близости и давней дивергенции этих пород, последняя из которых была создана более 350 лет назад в Англии.

Морфологический и биохимический состав крови есть результат длительной биологической эволюции. Изучение показало, что дикие европейские свиньи в условиях осеннее-зимнего обитания в северо-восточной части Украины превосходили свиней крупной белой породы по гемоглобину на 6 г %, по эритроцитам – на 2,42 млн. в 1 мм³ крови, по лейкоцитам – на 5,3 тыс. шт. в 1 мм³ крови (Р<0,001). Нами установлено, что у Sus scrofa ferus общая поверхность эритроцитов крови составила 3240 – 4100 м², что выше по сравнению с одомашненными животными крупной белой породы свиней на 1543м². Это указывает на более высокий уровень окислительных процессов в организме дикого европейского кабана по сравнению с крупной белой породой свиней.

Кость – самый лабильный орган, который в процессе эволюции приобрел способность к быстрой перестройке, участию во всех обменных процессах, выполнению функций электролитического баланса и кроветворения. Все эти функции стимулируются двигательной активностью животного. При испытании на сжатие костей в 12-месячном возрасте животных показало, что все абсолютные показатели прочностей костей у дикого европейского кабана значительно выше, чем у крупной белой породы свиней. Так, плечевая кость выдерживает испытание на сжатие у дикого кабана – 460,1±6,7 кг/см², а у крупной белой породы свиней – 427,2±6,1 кг/см², (Р<0,001). Прочность ребер: у дикого европейского кабана – 20,96±0,18 кг/см², а у домашних свиней – 19,38±0,15 кг/см² (Р<0,001). Снижение двигательной активности у домашних свиней привело к уменьшению прочности кости.

Среди факторов доместикации свиней можно определить внутривидовую или породно-линейную гибридизацию, которая проявляется на уровне новой комбинаторики генов, вызывая проявление эффекта гетерозиса.

Основные эволюционные значения гибридизации разных генотипов, а это приводит в ряде случаев к резким рекомбинационным изменениям, затрагивающим не только отдельные гены, но и целые коадоптированные генные комплексы.

Одной из особенностей в селекции современных специализированных мясных пород свиней является усиление процессов синтеза мышечных белков, внутримускульного жира, гликогена и одновременное ослабление окислительных процессов в мышцах, что приводит к снижению миоглобина.

Диаметр мышечных волокон, интенсивность их окраски, химический состав изучали на образцах мышечной ткани (longisimus dorsi) диких животных, чистопородных животных и шести групп трех породно-линейных гибридов, полученных от сочетания крупной белой породы с мясными породами: ландрас, уэльс, эстонская беконная и пьетрен.

В мышечной ткани дикой европейской свиньи содержание миоглобина было в 2,5 раза выше, чем у домашних животных. У Sus scrofa ferus диаметр мышечных волокон составил 69-89 мкм; у свиней крупной белой породы – 51,35 мкм, а у гибридных животных – 33–60 мкм. Содержание эластина в мышечной ткани подсвинков крупной белой породы почти в 3 раза превышало этот показатель у диких свиней.

В процессе доместикации и породообразования у животных сформировались свои наследственные особенности развития мышечной ткани в онтогенезе.

Выводы.

1. На основании селекционно-генетического анализа популяции домашних и диких свиней сформирована парадигма генетико-популяционных процессов, происходящих при одомашнивании свиней. Для вида Sus scrofa суть доместикации состояла в изменении количественных и качественных взаимоотношений в росте и развитии, которые в сочетании с последующим направленным отбором способствовали формированию современных пород и гибридов свиней.

2. Сравнительное изучение домашних и диких свиней показало, что у диких особей более активные защитные функции организма, в первую очередь за счет клеточного механизма. Высокий процент миоглобина в мышечной ткани диких свиней является важным генетическим резервом при совершенствовании отечественных пород свиней по качеству мяса.