https://frosthead.com

Jak „masné banky“ pomáhají zemědělcům zachovat vzácná zvířata

Byla to pohroma, která nezachytila ​​Spojené království déle než 30 let. V roce 2001 začalo vypuknutí slintavky a kulhavky zabíjet herdwickské ovce v houfech. Tato nemoc devastovala starodávné plemeno, dobře přizpůsobené chladným a vlhkým kopcům Anglie, v průběhu bouřlivého roku, který stál Spojené království odhadem na 16 miliard dolarů na celkové škody. V roce 2010 trápilo japonské trápené stádo hovězích krav Wagyu stejné obavy. Jen hrstka důležitých chovných býků přežila epidemii.

V Smithsonian

  • Smithsonian Conservation Biology Institute je lídrem v oblasti památkové ochrany plemen a provozuje kryokonzervační laboratoř. Přečtěte si více o úsilí organizace zde.

Obava, že podobné rány zasáhnou znovu, přiměla organizace a vlády na celém světě k přijetí opatření na ochranu světových hospodářských aktiv. Jejich poslední zbraň: „banky masa“ zásobené zmrazeným spermatem a vaječníky klíčových zvířat, která nám poskytují maso, mléko a vejce. Cílem je zachovat širokou genetickou základnu u některých z komerčně důležitých druhů a zachovat potenciálně cenné genetické rysy, které se vyskytují pouze u vzácných plemen.

„Problémy s produkcí a plodností by mohly nastat, pokud by nebyla zachována rozmanitost genetiky plemene, “ říká Harvey Blackburn z Národního programu zvířecích zárodků, který provozuje Ministerstvo zemědělství USA. "Mohl byste mít také katastrofickou událost, jako je vypuknutí slintavky a kulhavky v Anglii, která ve skutečnosti ohrožovala řadu plemen." Pomocí naší sbírky byste tyto populace skutečně mohli rekonstituovat. “

Posílení potravinové bezpečnosti genetickými bankami není nový koncept. Snad nejznámějším zařízením je v Norsku, kde trezor postavený na úpatí hory obsahuje zmrazená semena prakticky od všech známých rostlinných druhů potravin. Sultbard Global Seed Vault má sloužit jako záložní systém, který by mohl pomoci při opětovném osídlení polí a sadů potravinovými střižemi, pokud by katastrofální škůdce nebo povětrnostní událost odstranila jakékoli plodiny z produkce.

Živočišný průmysl se však snaží dohánět. Zachování živočišné DNA je podle Blackburn mnohem složitější než udržování knihovny rostlin. Semena jsou velmi vytrvalá a lze je sušit a konzervovat téměř donekonečna. I klonování je v zahradnickém světě snadným úkolem. Duplikování oblíbeného ovocného stromu může být stejně jednoduché jako výsadba vylomených konců větví v zemi, kde vyrostou v novou rostlinu. Tímto způsobem může být určitá odrůda rozmnožována na neurčito, její vlastnosti jsou dokonale zachovány a klonovaný organismus je v podstatě nesmrtelný.

Naproti tomu živočišná DNA může být zachována pouze mnohem těžkopádnějším způsobem. Nejjednodušší způsob, jak toho dosáhnout, může být prostřednictvím živých zvířat - řekněme, hejno strategicky chovaných ovcí. To však vyžaduje nutit zvířata k páření a potom trvale pomáhat při narození a chovu nových vzorků. I potom potomci nejsou stejní jako rodiče, ale jsou to genetické rekonfigurace. Mnoho generací sexuální reprodukce může dojít ke genetickému driftu, který mění druh a může ovlivnit jeho žádoucí vlastnosti.

Alternativní metodou konzervace je zmrazení živočišné DNA, hlavně prostřednictvím spermatu. Vzorky musí být uchovávány v nádobách s tekutým dusíkem jako bezpečnostní opatření proti dočasným výpadkům proudu. Po rozmrazení může být životnost spermatu skotu 12 hodin nebo více, zatímco sperma sumce zemře, pokud nenajde vejce během několika minut. Ale dokud věci zůstanou chladné - USDA udržuje svoji sbírku při teplotě asi -300 ° Fahrenheita - zmrazení nezpůsobí žádné poškození spermatu, říká Blackburn. Existuje důvod se domnívat, že zmrazené reprodukční buňky mohou přežít bez nepříznivých účinků po dobu až 1 000 let.

"Provedli jsme experimenty se spermatem skotu zmraženým v 60. letech a porovnali jsme jej s počátkem roku 2000 a nezjistili jsme žádný rozdíl v míře těhotenství, " říká Blackburn. V současné době zařízení USDA v Coloradu shromáždilo více než 800 000 zmrazených vzorků z přibližně 26 000 zvířat. Sbírka, která se skládá z běžných druhů hospodářských zvířat, ryb a měkkýšů, zahrnuje 36 druhů představovaných 155 plemeny. Ačkoli je v globálním spektru živočišných druhů relativně malý, je inventář podle Blackburn největší na světě.

Chcete-li skladovat mrazák, program vyzývá zemědělce, kteří vlastní vzorné býky, kance, berany a kohouty, aby poskytli vzorky živočišného spermatu, které musí být chlazeno a přes noc umístěno do zařízení. První dárci spermatu jsou vybráni po podrobném přezkoumání jejich rodokmenů, aby se zajistilo, že zvířata nejsou úzce spřízněna s těmi, kteří již do sbírky přispěli. Farmáři, kteří chtějí do svých soukromých stád zavést nové geny, mohou zase ze zařízení požádat o vzorky spermatu. Blackburn říká, že objednávky spermatu přicházejí denně, a stejně tak často zaměstnanci zařízení odesílají brčka plnou reprodukční tekutiny.

USDA je banka pro chov hospodářských zvířat také uchovává zmrazené kuřecí vaječníky a varlata, což Blackburn říká, že může být transplantován do chovných samic a samců, stejně jako zmrazené krevní vzorky. Používají se většinou pro účely analýzy DNA. Blackburn dodává, že výzkum klonování není prioritou USDA.

13358531114_f2ac5cc4b7_o.jpg Kuře Fayoumi, jedno z plemen dědictví, které bylo studováno na odolnost vůči chorobám. (Se svolením uživatele Flickra Will Thomas)

Ale i když je mnoho světových plemen bezpečně zajištěno ve světových kryogenních živočišných bankách, stovkám plemen dědictví stále hrozí vyhynutí. V současné době v průměru každý měsíc zmizí jedno vzácné zvířecí plemeno. "Ve většině případů jsou původní divokí předci těchto zvířat také zaniklí, takže není možné je přivést zpět, jakmile jsou pryč, " říká Ryan Walker, ředitel komunikace s The Livestock Conservancy.

Nezisková skupina se sídlem v Pittsboru v Severní Karolíně pracuje od konce sedmdesátých let na identifikaci vzácných nebo ohrožených plemen krav, koní, ovcí, koz, prasat a drůbeže a koordinuje úsilí o udržení zvířat v existenci. Organizace pomohla zachránit několik těchto plemen dědictví, ale názvy desítek dosud kriticky ohrožených. Ve většině případů tato plemena prostě vypadla z módy, protože je běžné zemědělství nahradilo lukrativnějšími plemeny, které ovládly živočišný průmysl.

Zatímco plemena dědictví mohou postrádat vlastnosti, které činí průmyslově důležitá rychle rostoucí a úrodná komerční plemena, některé nesou genetické znaky, které by se mohly chovat na běžných zvířatech, aby se odvrátila rizika inbreedingu nebo představovaly odolnost nebo odolnost vůči chorobám vůči živlům. Například kriticky ohrožená kráva Texas longhorn je extrémně tolerantní k suchým podmínkám. Podle Jeannette Berangerové, manažerky pro výzkum a technické programy společnosti The Livestock Conservancy, přitahuje zájem chovatelů skotu na západním USA, kteří chtějí zvýšit odolnost svých zvířat vzhledem k dlouhodobým předpovědím sucha.

"[Texas longhorns] může jíst řídkou vegetaci, na které by ostatní skot hladověl, " říká Beranger. Odolnost vůči smrtícím parazitům je již v americké kozí populaci vyšlechtěna ze španělských plemen, dodává. A farmáři nyní hledí na kriticky ohrožené domorodé ovce na pobřeží Mexického zálivu, které prokázaly pozoruhodný odpor proti hnilobě kopyta a smrtícím parazitům, kteří sužovali australský ovčí průmysl. Pak je tu egyptské kuře Fayoumi, které je zcela imunní vůči Marekově chorobě, což je virus způsobující nádor.

"To, " říká, "je jen dalším příkladem toho, co tato zvířata musí nabídnout modernímu zemědělství, takže je musíme udržovat naživu."

Poznámka editora, 6/2: Fotografie v horní části tohoto článku byla aktualizována, aby zobrazovala čistokrevný skot Texas longhorn.

Jak „masné banky“ pomáhají zemědělcům zachovat vzácná zvířata