Это было бедствие, которое не охватывало Великобританию более 30 лет. Затем, в 2001 году, в результате вспышки ящура начались массовые убийства овец племени хердвик. Болезнь опустошила древнюю породу, хорошо приспособленную к холодным, влажным холмам Англии, в течение бурного года, который обошелся Великобритании примерно в 16 миллиардов долларов США в общий ущерб. В 2010 году то же самое опасное заболевание ударило по желанному стаду говяжьих коров Вагью в Японии. Только несколько важных племенных быков пережили эпидемию.
В Смитсоновском институте
- Смитсоновский институт природоохранной биологии является лидером в области сохранения наследственных пород и располагает лабораторией криоконсервации. Узнайте больше об усилиях организации здесь.
Обеспокоенность тем, что подобные эпидемии вновь обрушатся, побудила организации и правительства во всем мире принять меры по защите животноводческих объектов в мире. Их последнее оружие: «мясные банки», снабженные замороженной спермой и яичниками от ключевых животных, которые обеспечивают нас мясом, молоком и яйцами. Цель состоит в том, чтобы сохранить широкую генетическую базу некоторых наиболее важных с коммерческой точки зрения видов, а также сохранить потенциально ценные генетические признаки, встречающиеся только в редких наследственных породах.
«Проблемы с производством и фертильностью могут возникнуть, если не поддерживать генетическое разнообразие породы», - говорит Харви Блэкберн из Национальной программы зародышевой плазмы животных, проводимой Министерством сельского хозяйства США. «У вас также может быть катастрофическое событие, такое как вспышка ящура в Англии, которая фактически угрожает ряду пород. Используя нашу коллекцию, вы действительно можете восстановить эти группы населения ».
Укрепление продовольственной безопасности генетическими банками - не новая концепция. Возможно, самый известный объект находится в Норвегии, где хранилище, построенное в основании горы, содержит замороженные семена практически всех известных видов растений, производящих пищу. Глобальное хранилище семян на Шпицбергене предназначено для использования в качестве резервной системы, которая может помочь заселить поля и фруктовые сады основными продуктами питания в случае катастрофического вредителя или погодных явлений, которые исключают любые культуры из производства.
Но животноводство пытается играть в догонялки. По словам Блэкберна, сохранение ДНК животных гораздо сложнее, чем сохранение библиотеки растений. Семена очень выносливы и могут быть высушены и сохранены практически до бесконечности. Даже клонирование - легкая задача в мире садоводства. Дублирование любимого фруктового дерева может быть таким же простым, как посадка обрезанных веток в земле, где они вырастут в новое растение. С помощью этого метода можно размножать определенный сорт неограниченно, его черты прекрасно сохраняются, а клонированный организм практически становится бессмертным.
Напротив, ДНК животных может быть сохранена только гораздо более громоздкими способами. Простейший способ сделать это может быть через живых животных - скажем, стадо стратегически выведенных овец. Тем не менее, для этого необходимо уговорить животных на спаривание, а затем постоянно помогать рождать и выращивать новые экземпляры. Даже в этом случае потомство не совпадает с родителями, но является генетической реконфигурацией. На протяжении многих поколений полового размножения может происходить генетический дрейф, который меняет вид и может влиять на его желательные признаки.
Альтернативный метод консервации - заморозить ДНК животных, в основном, через сперму. Образцы должны храниться в контейнерах с жидким азотом в качестве меры защиты от временных отключений электроэнергии. После оттаивания продолжительность жизни спермы крупного рогатого скота может составлять 12 часов и более, в то время как сперма сома умирает, если в течение нескольких минут она не находит яйцеклетку. Но до тех пор, пока все будет холодно - Министерство сельского хозяйства США хранит свою коллекцию при температуре около -300 ° по Фаренгейту - замораживание не повреждает сперму, говорит Блэкберн. Есть основания полагать, что замороженные репродуктивные клетки могут выживать без вреда для здоровья в течение 1000 лет.
«Мы провели эксперименты со спермой крупного рогатого скота, замороженной в 1960-х годах, и сравнили ее с началом 2000-х годов и не обнаружили различий в показателях беременности», - говорит Блэкберн. В настоящее время на базе Министерства сельского хозяйства США в Колорадо собрано более 800 000 замороженных образцов около 26 000 животных. Коллекция, состоящая из обычных видов домашнего скота, а также рыбы и моллюсков, включает 36 видов, представленных 155 породами. По данным Блэкберн, этот инвентарь является относительно небольшим в глобальном спектре видов животных.
Чтобы запастись морозильником, программа призывает фермеров, которые владеют образцовыми быками, кабанами, баранами и петухами, предоставить образцы спермы животных, которые необходимо охладить и переночевать на объекте. Доноры спермы впервые отбираются после подробного анализа их родословных, чтобы гарантировать, что животные не имеют тесных связей с теми, кто уже внес свой вклад в сбор. В свою очередь, фермеры, желающие ввести новые гены в свои частные стада, могут запросить образцы спермы на предприятии. Блэкберн говорит, что заказы спермы поступают ежедневно, и столь же часто сотрудники учреждения рассылают соломинки, наполненные репродуктивной жидкостью.
Банк зародышевой плазмы домашнего скота Министерства сельского хозяйства США также хранит замороженные куриные яичники и яички, которые, по словам Блэкберна, могут быть пересажены размножающимся женщинам и мужчинам, а также замороженным образцам крови. Они используются в основном для анализа ДНК. Блэкберн добавляет, что исследование клонирования не является приоритетом Министерства сельского хозяйства США.
Курица Fayoumi, одна из пород наследия, изучаемых на устойчивость к болезням. (Предоставлено пользователем Flickr Уиллом Томасом) Но в то время как многие породы животных находятся в безопасном хранилище в мировых банках криогенного скота, сотни пород наследия по-прежнему находятся под угрозой исчезновения. В настоящее время одна редкая порода домашнего скота исчезает в среднем каждый месяц. «В большинстве случаев первоначальные дикие предки этих животных также вымерли, поэтому невозможно вернуть их после того, как они уйдут», - говорит Райан Уолкер, директор по коммуникациям в The Livestock Conservancy.
Основанная в Питтсборо, штат Северная Каролина, некоммерческая группа работает с конца 1970-х годов, чтобы выявлять редкие или находящиеся под угрозой исчезновения породы коров, лошадей, овец, коз, свиней и домашней птицы и координировать усилия по поддержанию существования животных. Организация помогла спасти несколько из этих пород наследия, но десятки названы как находящиеся под угрозой исчезновения. В большинстве случаев эти породы просто вышли из моды, поскольку основное сельское хозяйство заменило их более прибыльными породами, которые стали доминировать в животноводстве.
В то время как наследственные породы могут не обладать качествами, которые делают быстрорастущие и плодовитые коммерческие породы настолько важными в промышленном отношении, некоторые имеют генетические черты, которые могут быть выведены у основных животных для предотвращения риска инбридинга или введения устойчивости к болезням или устойчивости к элементам. Например, находящаяся под угрозой исчезновения корова техасского лонгхорна чрезвычайно устойчива к засушливым условиям По словам Джанетт Беранжер, менеджера по исследованиям и техническим программам The Livestock Conservancy, она привлекает интерес со стороны скотоводов на западе США, желающих повысить устойчивость своих животных перед лицом долгосрочных прогнозов засухи.
«[Техасские лонгхорны] могут есть редкую растительность, от которой другой скот умрет от голода», - говорит Берангер. Она добавляет, что устойчивость к смертельным паразитам уже привита к популяциям коз в США из испанских пород. И фермеры теперь следят за находящимися под угрозой исчезновения местными овцами побережья Мексиканского залива, которые продемонстрировали замечательную устойчивость к гниению копыт и смертоносным паразитам, которые преследуют австралийское овцеводство Затем есть египетская курица Фаюми, которая полностью невосприимчива к болезни Марека, вызывающему опухоль вирус.
«Это, - говорит она, - является еще одним примером того, что эти животные могут предложить современному сельскому хозяйству, поэтому мы должны поддерживать их жизнь».
Примечание редактора, 6/2: Фотография вверху этой статьи была обновлена, чтобы показать чистокровного лонгхорнского рогатого скота Техаса.
