close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

166. по дисциплине Теория сохранения и рационального использования генофонда сельскохозяиственных животных факультета ветеринарной медицины и технологий животноводства 111100.68 Зоотехния С.В. Волкова С.Р. Мелешкина А.В. Аристов

код для вставкиСкачать
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный
университет имени императора Петра I»
Кафедра общей зоотехнии
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по дисциплине
«Теория сохранения и рационального использования генофонда
сельскохозяйственных животных»
для студентов факультета ветеринарной медицины и технологии
животноводства, обучающихся по направлению:
111100.68 - Зоотехния
7615
Воронеж
2013
Составители: доценты Волкова С.В., Мелешкина С.Р., Аристов А.В.
Одобрено и рекомендовано к изданию решением кафедры общей
зоотехнии (протокол № 9 от 20.02 2013 г.) и методической комиссией факультета ветеринарной медицины и технологии животноводства и товароведения (протокол № 9 от 18.03 2013 г.)
Воронежского государственного аграрного университета им. императора Петра I.
Рецензент: доцент кафедры общей зоотехнии Пронина Е.А.
2
Введение
Предмет. Цели и задачи дисциплины
Специалистам в области животноводства необходимо рационально использовать имеющийся генофонд животных при
планомерном введении племенной работы, сохранять и правильно использовать, имеющийся генофонд редких пород сельскохозяйственных животных, владеть способами оценки и контроля
морфологических особенностей животного организма, знать современное состояние животного мира и проблемы сохранения его
биоразнообразия.
Курс «Теория сохранения и рационального использования
генофонда сельскохозяйственных животных» является составным
в вариативной части естественного цикла дисциплин для магистров для направления «Зоотехния». Учебная дисциплина «Теория
сохранения и рационального использования генофонда сельскохозяйственных животных» является естественным продолжением
изучения дисциплин «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы» и для направления 111100.68 «Зоотехния»
Настоящее учебно-методические указание предназначены
для оказания помощи магистрам по изучению генофонда животных в условиях обучения без отрыва от производства. В соответствии с учебным планом магистры факультета ветеринарной медицины и технологии животноводства изучают дисциплину на
I курсе II семестре. В основу изучения курса положены самостоятельная проработка магистром всего учебного материала. В
результате каждый магистр обязан сдать зачет.
При самостоятельной работе над курсом и сдачи зачета используется материал учебников и прослушанного курса лекций
во время установочной сессии. Изучение должно проводиться
последовательно, в том порядке, в каком материал изложен в лекциях.
В методических указаниях представлен перечень основных
разделов и тем, где кратко указано содержание, а также даны вопросы, которые должны быть использованы для самопроверки и
сдачи зачета.
3
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Согласно требованиям квалификационной характеристики,
студенты после освоения полного курса дисциплины «Теория сохранения и рационального использования генофонда сельскохозяйственных животных » должны знать:
- проблемы сохранения множества видов и пород сельскохозяйственных животных, сохранения их внутривидового разнообразия;
- что основой успешной селекционной работы с сельскохозяйственными животными является их полиморфизм;
- обеднение генетических ресурсов сельскохозяйственных
животных будет иметь разнообразные отрицательные последствия. Во-первых, значительно снизится эффективность селекции;
во-вторых, уже существующие породы не будут в состоянии успешно противостоять постоянно эволюционирующим возбудителям болезней, и станут легкой жертвой эпизоотии; в-третьих, будет потерян ценнейший материал для изучения эволюции домашних животных, для анализа происхождения их разновидностей и пород.
Студент должен усвоить, что главная проблема интенсификации животноводства – совершенствование продуктивных качеств и повышение темпов генетического прогресса животных решается на основе современных методов генетики и селекции.
Поэтому особую значимость приобретает изучение и сохранение генетического разнообразия пород сельскохозяйственных
животных как источника комбинативной изменчивости.
Именно генофондные ресурсы являются генетикобиологической основой всего животноводства. Их можно сравнить с запасами нефти, золота, каменного угля и другими естественными богатствами.
Высокая устойчивость локальных пород к тем подчас крайне
тяжелым экологическим условиям, в которых они сформировались, является ценнейшим генетическим ресурсом. У этих пород
громадный резерв генетической изменчивости, играющий основную роль в микроэволюционном процессе, но он пока малодоступен для селекционера и используется не полностью.
Совершенствование и создание пород, типов, линий, устой4
чивых к заболеваниям и неблагоприятным условиям, как правило, невозможно без генофонда исходных местных пород, которые
могут безвозвратно исчезнуть без принятия срочных эффективных и экономически оправданных мер.
В связи с этим актуальной остается проблема комплексного
подхода к исследованию генофонда пород и разработке эффективных методов его сохранения.
Студент должен уметь:
- изучать структуру генофонда популяций по качественным
признакам с использованием методов генетико-статистического
анализа;
- проверять генетические гипотезы;
- анализировать изменчивость количественных признаков в
популяции с целью использования их в селекции;
- анализировать достоверность происхождения животных с
помощью биохимических систем;
- методы сопоставления генетических структур популяций с
целью использования их в селекции;
- параметры основных хозяйственно-полезных признаков;
- лучшие породы мирового генофонда и их использование в
совершенствовании отечественного скота.
Студент должен иметь представление:
-об общих принципах сохранения генетического разнообразия сельскохозяйственных животных и способах использования
местных пород, являющихся ценнейшими генетическими ресурсами, в селекционных программах, используемых сегодня;
- о том, что качественное преобразование животных это самая сложная область работы зоотехника, требующая глубокого
понимания общебиологических закономерностей, на которых базируется методика отбора и подбора;
- знание биологических и генетических основ селекции позволяет, в определенной мере, предвидеть ее общий вероятный
результат;
- от правильной оценки, отбора и подбора отдельных животных зависит и общий суммарный эффект совершенствования стада, породы.
5
Место дисциплины в структуре ПК направления «Зоотехния»
- Профессиональный цикл вариативной части (М2) учебного
плана подготовки магистров. Данная дисциплина связана с такими дисциплинами общенаучного цикла как математические методы в биологии, информационные технологии в науке и производстве, а также профессионального цикла – методы управления
селекцией сельскохозяйственных животных, а также управление
мировым генофондом животных, создание новых пород и линий
сельскохозяйственных животных, теоретические основы отбора и
подбора в стаде.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины:
в производственно-технологической деятельности:
способен формировать и решать задачи в производственной и
педагогической деятельности, требующие углубленных профессиональных знаний (ПК-1);
в организационно-управленческой деятельности:
способен к разработке проектов и управлению ими (ПК-2);
способен к организации научно-исследовательской деятельности
(ПК-№);
в научно-исследовательской деятельности:
способен формировать решения, основанные на исследовательских проблемах, путем интеграции знаний из новых или
междисциплинарных областей (ПК-4);
в педагогической деятельности:
способен и готов использовать современные психологопедагогические теории и методы в профессиональной и социальной деятельности (ПК-5); способен к изучению и решению проблем на основе неполной или ограниченной информации (ПК-6);
в проектной деятельности:
способен к разработке научно обоснованных систем ведения
и технологий отрасли (ПК-7).
6
Место дисциплины в структуре ОК направления «Зоотехния»
Магистр должен обладать следующими общекультурными
компетенциями (ОК): способен совершать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);способен к
самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей
профессиональной деятельности (ОК-2); способен свободно
пользоваться русским языком и владеть иностранным языком на
уровне не ниже разговорного (ОК-3); способен использовать на
практике умения и навыки в организации исследовательских и
проектных работ, в управлении коллективом (ОК- 4); способен
проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на
себя всю полноту ответственности (ОК-5); способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не
связанных со сферой деятельности (ОК-6).
1. Положение и роль животных в биосфере
Биология животных изучает разнообразие и эволюцию животных, их поведение в связи с приспособлением к средам обитания, взаимоотношения с другими живыми организмами, распространение, значение в природе и жизни человека.
Биосфера и её компоненты. Понятие экологического фактора.
Функции живых организмов в биосфере. Среды жизни: водная,
почвенная, наземно-воздушная, организменная. Принципы классификации животных. Жизненные формы животных.
1.1 Роль животных в биосфере
Животные являются обязательными компонентами естественных и искусственных надорганизменных систем. В естественных экосистемах они – потребители органического вещества,
создаваемого растениями, тем самым обеспечивают биологический круговорот веществ и энергии. Один вид не способен в сообществе расщепить органическое вещество растений до конеч7
ных продуктов, каждый использует лишь часть растений и некоторые содержащиеся в них органические вещества. Складывающиеся цепи и сети питания, как правило, очень сложные, так как
один вид животных может питаться разными видами. В сложных
взаимосвязанных экосистемах животные как подвижный элемент
определяют устойчивость экосистем. Вступая в разные типы
отношений с другими организмами, регулируют их численность.
Животные определяют жизнь растений, структуру и состав почв,
облик ландшафта. Многие животные участвуют в процессах почвообразования, способствуют аэрации почв, распределению гумуса. При участии животных формируется химический состав
подземных и грунтовых вод. Многие водные животные (моллюски, кишечнополостные, личиночнохордовые) как фильтраторы
воды обеспечивают ее самоочищение. Морские раковинные животные способствуют накоплению фосфора и кальция в биосфере. Животными сформированы известняки и коралловые рифы.
Морские птицы переносят огромное количество фосфора на
сушу (залежи гуано). Наземные и воздушные животные обеспечивают специфику фауны различных природно-климатических
зон планеты и способствуют в конечном итоге устойчивому развитию биосферы как глобальной экосистемы.
Особое место в биосфере занимают домашние и сельскохозяйственные животные, которые способствуют удовлетворению не только материальных, но и духовных и эстетических потребностей. Биология и среда обитания этих животных значительно отличается от диких сородичей, они не способны существовать без заботы человека.
1.2. Жизненные формы животных
В результате взаимодействия организмов и среды, в которой они обитают, возникает соответствие организма среде
обитания. Это выражается в виде особых черт в анатомической
структуре, физиологии, питании, выборе мест обитания, связях с
другими организмами, особенностях поведения. Такое соответствие проявляется и во внешнем облике. Еще Ч. Дарвин (1859) обратил внимание на то, что результатом естественного отбора может быть не только нарастание различий между близкими вида8
ми, но и выработка и у неродственных форм внешнего сходства,
если эти виды ведут сходный образ жизни в близких условиях
среды. Данный процесс называется конвергенцией, а признаки – конвергентными. Конвергенция признаков у разных форм
обычно затрагивает органы, которые находятся в непосредственном контакте с внешней средой. Одинаковые принципы освоения
среды ведут к выработке сходных морфологических адаптаций у
животных разных видов. Морфологический тип приспособления
животных к основным факторам местообитания и определенному образу жизни называют жизненной формой организма.
Классификация жизненных форм животных зависит от принципов, положенных в их основу, и может быть различна. Основные
группы жизненных форм животных (по Кашкарову Д.Н., 1945)
I. Плавающие формы.
1. Чисто водные:
а) нектон; б) планктон; в) бентос.
2. Полуводные:
а) ныряющие; б) неныряющие; в) лишь добывающие пищу из
воды.
II. Роющие формы.
1. Абсолютные землерои (всю жизнь проводят под землей).
2. Относительные землерои (выходящие на поверхность).
III. Наземные формы.
1. Не делающие нор:
а) бегающие; б) прыгающие; в) ползающие.
2. Делающие норы:
а) бегающие; б) прыгающие; в) ползающие.
3. Животные скал.
IV. Древесные лазающие формы:
а) не сходящие с деревьев; б) лишь лазающие по деревьям.
V. Воздушные формы:
а) добывающие пищу в воздухе; б) высматривающие пищу с
воздуха.
По разнообразию жизненных форм можно сделать выводы об особенностях среды обитания и приспособленности разнообразных организмов. Например, у обитателей степей разных континентов встречаются прыгающие, бегающие, роющие,
лазающие животные, которые не стоят в близкородственных от9
ношениях (рис. 1). Прыгающие животные (прыгунки, тушканчики, кенгуровые крысы) отличаются компактным телом с удлиненными задними конечностями и значительно укороченными
передними. Сильно развиты мышцы-разгибатели спины, увеличивающие мощность толчка. Длинный хвост играет роль балансира и руля, который позволяет резко изменять направительные
движения. У сидящих животных он служит дополнительной
точкой опоры.
Рис. 1. Жизненные формы животных – обитателей степей разных
континентов
Отчетливо выделяются жизненные формы в пределах любой
таксономической группы животных, характеризующиеся экологическим разнообразием видов. Во внешнем облике птиц в значительной мере проявляется приуроченность их к определенным местам обитания и характер передвижения при добывании пищи. Птиц в связи с этим различают:
1) древесной растительности;
2) открытых пространств суши;
3) болот и отмелей;
4) водных пространств.
10
В каждой из этих групп выделяют специфические формы:
1) добывающие пищу с помощью лазания (многие голуби,
попугаи, дятловые, воробьиные);
2) добывающие пищу в полете: на открытых пространствах – ржанковые, длиннокрылые; в лесах – совы, козодои и др.;
над водой – трубконосые и т.п.;
3) кормящиеся при передвижении по земле: на открытых
пространствах – журавлиные, страусы, нанду; лесные – большинство куриные, казуары, киви; на болотах и отмелях – некоторые
воробьиные, голенастые, фламинго;
4) добывающие пищу с помощью плавания и ныряния
(гагары, большинство веслоногих и гусиных, ряд трубконосов,
пингвины и т.д.).
У рыб различаются следующие формы тела (по Г.В. Никольскому) (рис.2).
Рис. 2. Жизненные формы рыб:
1 – стреловидная (сарган); 2 – торпедовидная (скумбрия); 3 –
сплющенная с боков (лещ); 4 – тип луны-рыбы; 5 – тип камбалы;
6 – змеевидная (угорь); 7 – лентовидная (сельдяной король); 8 –
плоская (скат); 9 – шаровидная (кузовок)
11
У насекомых В.В. Яхонтов (1969) выделил следующие жизненные формы.
1. Геобионты – обитатели почвы.
2. Эпигеобионты – обитатели более или менее открытых
участков почвы.
3. Герпетобионты – живущие среди органических остатков
на поверхности почвы, под опавшей листвой.
4. Хортобионты – обитатели травяного покрова.
5. Тамнобионты и дендробионты – обитатели кустарников
и деревьев.
6. Ксилобионты – обитатели древесины.
7. Гидробионты – водные насекомые.
Применительно к конкретным группам насекомых имеют
место специфические особенности, которые находят отражение
в жизненных формах. Жизненная форма организма может изменяться в процессе индивидуального развития. Например, бабочка
в процессе развития проходит через формы яйца, гусеницы, куколки, имаго (взрослой особи). Таким образом, жизненная форма
наглядно свидетельствует о том или ином образе жизни вида.
1.3. Популяции животных
Популяции животных и их структура. Групповые характеристики популяций животных. Структура и динамика популяций.
Понятия биоценоза, экосистемы. Типы биотических отношений.
Функциональные компоненты экосистем: продуценты, консументы, редуценты. Круговорот веществ в экосистемах. Роль
животных в надорганизменных системах.
От лат. «популюс» – народ, т.е. население одного вида на одной территории. Существует несколько определений популяции.
1. Элементарная популяция – совокупность особей вида,
занимающая участок однородной территории.
2. Экологическая популяция – все элементарные популяции,
приуроченные к конкретным биоценозам (сообществам).
Группа особей одного вида, находящаяся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию.
3. Географическая популяция – совокупность экологических популяций, населяющих значительную территорию с гео12
графически однородными условиями существования. На членов
популяции оказывают влияние не только абиотические факторы,
но и члены этой же популяции. Ярко выражены подобные мутуалистические (взаимовыгодные и взаимополезные) и конкурентные связи. Они связаны с воспроизводством и питанием между
особями разных полов, разными поколениями. Основными групповыми характеристиками популяции являются следующие.
Численность – общее количество особей на определенной территории. Численность может быть не менее определенного предела, иначе наступит вымирание популяции (от 300-400 в стаде
северных оленей и до 10 тыс. у некоторых птиц). Численность
популяции подвергается определенным колебаниям: плавным,
резким, цикличным, нерегулярным, по сезонам и годам, в зависимости от действия абиотических и биотических факторов.
Плотность – среднее число особей на единицу площади или
объема занимаемого популяцией пространства (или масса членов
популяции в единице пространства). Рождаемость – число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу
времени. Смертность – количество погибших в популяции особей
за определенный период времени. Может быть гибель: равномерная во всех возрастах – редко, на ранних стадиях развития –
у большинства рыб, насекомых, взрослые. Рождаемость и
смертность зависят от биологии вида, абиотических и биотических факторов (питание, корм, погода). Прирост популяции –
разница между рождаемостью и смертностью, может быть
положительная и отрицательная. Темпы роста – средний прирост за единицу времени.
Структура популяции животных.
Структура популяции – распределение особей по определенному признаку (по территории, соотношение по полу, возрасту,
морфологическим, физиологическим, поведенческим, генетическим особенностям).
Структура популяции не стабильна. Рост и развитие, рождение, гибель под влиянием разных экологических факторов
приводят к изменению различных соотношений внутри популяции.
Половая структура популяции – соотношение особей по полу, доля размножающихся самок. Пол будущей особи определя13
ется обычно в момент оплодотворения в результате перекомбинации хромосом. Соотношение полов в популяции устанавливается не только по генетическим законам, но и в известной
степени под влиянием среды (у крокодилов – температуры). У
летучих мышей доля самок в популяции после зимней спячки
может снижаться до 20%.
Возрастная структура популяции – соотношение возрастных групп, т.к. это определяет плодовитость, смертность,
способность к размножению Возрастная структура находится в
тесной взаимосвязи с половой, так как в каждой возрастной группе есть особи разных полов.
Чем сложнее эта структура, тем выше жизнеспособность популяции. С возрастом требования особей к среде и устойчивость ее к отдельным факторам изменяются, т.к. происходит
смена мест обитания, типа питания, характера подвижности, активности. Поэтому выделяют разные возрастные группы. По отношению к популяции выделяют три возраста животных: пререпродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный. Время возраста имеет разную продолжительность в зависимости
от срока жизни. Например, у некоторых насекомых первый период длительный, второй – короткий, третий отсутствует.
В стабильных популяциях соотношение молодых размножающихся
особей и старых особей примерно 1:1, в быстрорастущих
преобладают молодые особи, в сокращающихся – старые.
Пространственная структура популяции – распределение
организмов в пространстве, особенности заполнения территории.
Распределение особей может быть трех видов (рис. 3).
Равномерное распределение бывает редко при острой конкуренции, у животных с территориальным поведением, например, у хищных рыб. Групповое (неравномерное, нерегулярное)
распределение встречается чаще всего, связано с неоднородностью пространства.
Случайное распределение наблюдается, когда среда однородна для этого вида организмов, бывает редко, например, тля
в поле. Пространственная структура может сохраняться и изменяться.
14
Рис. 3. Пространственное распределение животных:
А – равномерное; Б – групповое; В – случайное
Равномерное распределение бывает редко при острой конкуренции, у животных с территориальным поведением, например, у хищных рыб. Групповое (неравномерное, нерегулярное)
распределение встречается чаще всего, связано с неоднородностью пространства.
Случайное распределение наблюдается, когда среда однородна для этого вида организмов, бывает редко, например, тля
в поле. Пространственная структура может сохраняться и изменяться.
Принцип Олли – недонаселенность или перенаселенность
может оказаться лимитирующим фактором.
Этологическая структура популяции (поведенческая) – система взаимоотношений между особями в популяции. Характерна
только для животных. Зависит от совместного существования
организмов.
Кочевые виды – активно мигрируют на больших пространствах.
Оседлые виды – перемещаются в пределах ограниченного
пространства, с территориальным поведением.
15
Одиночный образ жизни – когда особи обособлены друг от
друга, независимы, встречается редко, т.к. ограничивает размножение, например, актинии, рыбы с наружным оплодотворением.
Семейный образ жизни – характеризуется заботой о потомстве, выражено территориальное поведение.
Животные могут объединяться в группы.
Стая – временное объединение животных, которое создается
для выполнения какой-либо функции (миграция, охота). В
стае развиты подражательные реакции, могут присутствовать
лидеры. Существуют стаи птицы, собачьи, рыбы.
Стадо – постоянные объединения животных, в которых осуществляются все жизненные функции. В основе лежит принцип
доминирования и подчинения. Есть лидеры, индивидуальный
опыт отдельных особей может быть использован всей группой.
Может быть иерархическое подчинение для выгодного группе
поведения.
Колония – групповое поселение оседлых животных, длительное или временное (для размножения), например, у птиц.
В сложно устроенных колониях организмы вместе выполняют различные функции на основе обмена информацией. Муравьи, термиты, пчелы (размножение, защита, добыча корма).
Многие виды животных нормально развиваются только тогда, когда объединяются в довольно большие группы.
Проявление механизмов саморегуляции в пределах группы –
эффект группы. Это психофизиологическая реакция отдельной
особи на присутствие других особей вида. Группа отличается от
популяции более высокой степенью объединения и саморегуляцией численности.
При усилении плотности популяции может быть отрицательный эффект, когда истощаются ресурсы и снижается численность.
Показателями эффекта группы являются:
1) территориальность – приуроченность к определенным
местам, предупреждает перенаселенность;
2) фазовая изменчивость. Например, у саранчи есть одиночная и стадная фазы, которые отличаются внешне и активностью;
у тлей есть крылатые и бескрылые особи.
16
Эффект группы регулируется гормональными процессами.
Самое сильное проявление свойственно общественным насекомым – муравьям, тлям, термитам, которые не могут жить в одиночку.
Гомеостаз популяций – это способность поддерживать
определенную численность, внутреннюю стабильность с помощью собственных регуляторных механизмов. Колебания численности в пределах определенной средней величины – динамическое равновесие. Регуляция численности осуществляется с
помощью способности к размножению и реакций, ограничивающих воспроизводство, зависит от плотности.
На примерах изучено, что у животных при повышении плотности популяции поступает сигнал и снижается плодовитость,
проявляется каннибализм, возрастает смертность слабых особей.
При повышении смертности из-за влияния среды действие соответствующих сигналов приводит к снижению энергетических
затрат, повышается устойчивость к неблагоприятным условиям,
снижаются темпы старения, возрастает число и плодовитость самок. Это характерно для насекомых, земноводных, мышевидных
грызунов.
Для популяции характерны периоды резкого изменения
численности – «популяционные волны», «волны жизни», «волны
численности».
Изменение численности популяции может зависеть и не зависеть от плотности особей. Независимая от плотности динамика
популяций обуславливается абиотическими факторами, которые
оказывают одностороннее действие (сами не изменяются при
этом). Такие факторы называются модифицирующими, они
могут вызывать увеличение и снижение численности. Зависимая от плотности динамика популяций обеспечивается биотическими факторами – регулирующими. Они сглаживают колебания численности: при ее повышении действуют снижающие
численность механизмы, и наоборот. К таким факторам относятся отношения хищник-жертва, паразит-хозяин. Так, высокая численность жертв приводит к размножению хищников, а последние снижают численность жертв. В отличие от модифицирующих факторов регулирующие
не доводят численность
популяции до нулевых значений, т.к. сила их действия умень17
шается по мере снижения численности.
У животных плотность зависит от запасов пищи, паразитов,
соотношения полов и т.п. У млекопитающих в переуплотненных
популяциях возникает стресс-реакция (реакция напряжения) –
физиологические изменения в ответ на любые отрицательные
воздействия. Обусловливается гормонально, проявляется в
том числе и в поведении. Например, стресс-реакция выражена
у подчиненных животных в иерархических группах, тормозится их воспроизводительная функция, у доминантов такой реакции
нет.
Вопросы для самопроверки
1. Какие факторы среды можно отнести к абиотическим, биотическим, антропогенным?
2. Какие экологические факторы называют лимитирующими?
3. Какие из сред жизни можно назвать стабильной, разнообразной, однородной?
4. На какие жизненные формы можно разделить животных по Кашкарову?
5. Какие групповые характеристики свойственны популяциям?
6. Что называют популяционными волнами?
7. Что такое биоценоз?
8. Какие типы взаимоотношений могут возникать между организмами разных видов?
9. Какие организмы относят к продуцентам, консументам, редуцентам?
2. Особенности биологии и среды обитания домашних
и сельскохозяйственных животных
Домашние животные занимают особое место в мире зверей и птиц, так как их жизнь тесно связана с жизнью человека.
Он высвободил часть видов диких животных из прежних экосистем и перенес их в новые условия окружающей среды, которые
сам создал и непрерывно изменяет. Образ жизни домашних
18
животных сильно отличается от жизни их диких собратьев. У
них свои особенности, не встречающиеся у диких животных, но
всегда наблюдающиеся у одомашненных видов любого происхождения.
2.1 Особенности биологии домашних и сельскохозяйственных
животных
К сельскохозяйственным относятся такие домашние животные, которых человек разводит в неволе и использует для получения продуктов питания и сырья для промышленности, а также на транспортных работах. Домашние, в том числе сельскохозяйственные, животные созданы в процессе многовековой деятельности человека.
К сельскохозяйственным животным относятся: крупный рогатый скот, буйволы, яки, зебу, лошади, верблюды, ослы, олени,
овцы, козы, свиньи, куры, утки, гуси, индейки, цесарки, кролики,
пчелы, тутовый шелкопряд, некоторые пушные звери.
Приручение диких предков сельскохозяйственных животных
происходило в разное время и в разных регионах земного шара,
началось оно примерно 10-12 тысяч лет назад. Ранее других
животных были приручены собаки, затем свиньи, овцы и козы,
позднее – крупный рогатый скот и лошади. Последними приручены куры, кролики.
Среди одомашненных животных преобладают млекопитающие и птица. К одомашненным млекопитающим принадлежат
в основном копытные. К отряду парнокопытных относятся нежвачные (свиньи) и жвачные (крупный рогатый скот, овцы, козы,
северный олень) и мозоленогие (верблюды, ламы), к отряду
непарнокопытных – лошади и ослы.
Из домашней птицы к отряду куриных принадлежат куры,
индейки, цесарки, к отряду гусиных – утки, гуси. Среди домашних животных имеются грызуны (кролики), хищные (собаки,
кошки), рыбы (карп, сазан), насекомые (пчелы, тутовый шелкопряд). Процесс одомашнивания продолжается и в настоящее
время. Так, в Алтайском крае происходит одомашнивание пантовых оленей, субарктических и арктических регионах России –
лосей и овцебыков, Узбекистане – диких куланов, в Японии –
19
перепелов.
Домашние животные образуют одну из экономических основ
существования человечества. Благодаря выведению домашних
животных и культурных растений люди перестали зависеть
от превратностей собирательства и охоты. Наш сегодняшний образ жизни и прогрессирующий рост численности населения
Земли немыслимы без домашних животных, отношения человека и домашних животных на протяжении долгой совместной
истории многократно менялись. Домашние животные становились все менее похожими на своих предков, а окружающая их
среда все сильнее отличалась от местообитания диких видов.
Человек не одомашнивал всех представителей какого-либо
вида диких животных, он отделял лишь небольшие группы и
препятствовал их скрещиванию с дикими сородичами, заботясь о
возможно большем увеличении прироста поголовья. Подчинив
их себе, человек не только отбирал наиболее подходящих животных, но и в какой-то мере заботился о них. Подчас возникшие
таким образом домашние животные проявляют известную привязанность к своим попечителям, то есть приручаются. Однако
тщательные исследования отчетливо показали, что можно приручить и диких животных, в то время как многие из домашних животных не поддаются окончательному приручению. Отношения человека и животных нельзя назвать симбиозом, то есть
отношениями взаимовыгодными.
В этих отношениях человек всегда играет роль активного
творца, стремясь к повышению продуктивности домашних
животных. В результате такой деятельности человека животные
становятся все более зависимыми от него, но в равной степени и человек сам становится зависимым от животных: ведь ему
приходится ухаживать за ними и заботиться о них.
Человек, преобразовывая окружающую среду, внес такие
сильные изменения и в их природу, что домашние животные просто не смогли бы дольше существовать в естественных условиях
окружающей среды. Они нуждаются либо в домашнем содержании, либо по меньшей мере в условиях, близких к нему.
В древности назначением домашних животных было
удовлетворение потребностей небольших групп людей. Пожалуй,
все классичекие домашние животные, включая лошадей и собак,
20
были сначала только поставщиками мяса. Лошадей и рогатый
скот содержали в табунах и стадах более крупных, чем природные семейные группы тех же видов, но на меньшей площади,
что влияло на качество кормов.
Постепенно запросы человека росли, его стада становились
все больше. Выявляя и совершенствуя возможности дальнейшего
хозяйственного использования животных, которые связаны с их
размножением, например, численность потомства, частоту рождаемости и количество молока, он стал рано отлучать потомство
от родителей и ускорял процессы воспроизводства скота. Путем
отбора подходящих животных человеку удалось уничтожить
присущую их предкам сезонную приуроченность брачного
периода. Были переставлены и перестроены «внутренние часы», регулирующие у диких животных их биологические ритмы.
Путем отбора некоторые животные были превращены человеком в животных, предназначенных для верховой езды или в
тягловых животных. В других случаях усилия были направлены
на то, чтобы получить от животных как можно больше шерсти.
Первые домашние животные пользовались большей свободой и жили почти в природных местообитаниях. Развитие городов и индустриальных районов сделало животноводство необходимым. От домашних животных получали все больше прибыли
для удовлетворения растущих потребностей. Целью животноводства стало повышении его продуктивности. С появлением
высокопродуктивных животных повысились и требования к их
обслуживанию. Необходимы специально разработанные корма и
особые способы их хранения, контроль за составом корма, необходимы стойла животным для защиты от погодных условий. Таким образом, человек уменьшает влияние окружающей среды,
которое могло бы снизить уровень его доходов. Однако эти
преобразования оказывают влияние не только на экологию домашних животных, но и на возможности и формы отбора пород с
нужной наследственностью.
Для некоторых домашних животных были созданы исключительные условия. Некогда на дикую лошадь охотились как на
дичь, так же, как и домашних лошадей вначале разводили на мясо. Позднее их стали впрягать вместо быков в плуг или в различные повозки. Народы, у которых лошадь осталась в первую оче21
редь помощницей земледельца, возвели ее в символ силы и надежности. Но во многих индустриально развитых странах лошадь
остается гордой носительницей традиций.
История домашней собаки также полна превратностей. Люди
использовали ее для самых различных надобностей. Некоторые
племена держали собак ради мяса. В разное время собака стала
необходимым помощником на охоте. В северных странах собак использовали как важное транспортное средство, в других
районах земного шара в качестве незаменимых сторожей. Таким
образом, условия содержания собак были весьма разнообразными. Путем отбора животных, отвечающих тем или иным требованиям, был получен длинный ряд различных пород собак. Сегодня
собаки как вид животных в целом, от дикого его представителя –
волка – до любой породы, выведенной человеком, живут в
различных условиях окружающей среды. В большинстве стран
мира, и особенно в больших городах, главное назначение собак –
быть любимцами людей. Но при этом люди не желают считаться
с такими потребностями этих животных, как движение, рациональное питание, наличие брачного партнера, – ведь в основу
устройства жизни своих подопечных они положили лишь
собственные мерки, а отнюдь не естественные потребности животных.
В весьма различных условиях существуют и домашние куры.
Их дикий родоначальник – банкивский петух – и по сей день живет в густых девственных лесах и на лесных полянах, образуя небольшие семьи. Домашние куры испокон веков обитали вблизи
жилища человека. В их семьях насчитывается больше особей. В
те далекие времена они ночевали на деревьях или в простейших
курятниках и большую часть пищи добывали себе сами. Человек
употреблял в пищу в первую очередь яйца, которые тогда куры
откладывали еще в очень небольшом количестве, и куриное мясо.
Впоследствии птиц использовали в самых облик. В результате
были выведены декоративные породы кур, которые отличаются
особым великолепием окраски оперения или необычным внешним обликом. Декоративные куры живут небольшими семьями и,
подобно диким видам, устраивают гнезда в темных местах. Яиц
они обычно откладывают мало и требуют разнообразия в питании. Однако всепобеждающая идея общественной пользы и по22
вышения продуктивности не обошла и домашних кур. Все породы кур были унифицированы по их виду, окраске, продуктивности, а также по рациону и другим требованиям по содержанию. Высокая яйценоскость этих кур обеспечивается
особым жизненным ритмом, регулируемым искусственным освещением и концентрированными кормами. Добиться подобной
яйценоскости от банкивских кур или от обычных пород домашних кур было бы просто невозможно. Но человек заботился об
отборе надлежащих племенных линий с соответствующими наследственными задатками. Благодаря этому становится возможным массовое содержание кур, при котором отдельные особи
практически лишены собственной территории и семейные группы не могут создаваться. Однако особенности кур определяются многими наследственными признаками, поэтому в современных условиях у них сохраняются элементы атавизма.
Домашние животные помогали людям проникать в районы,
ранее им недоступные. Крайний Север Евразии человек покорил
с помощью северного оленя, высокогорья Гималаев – благодаря яку, а пустыни Азии и Африки – с помощью верблюда. Во
влажных болотистых тропиках, неблагоприятных для разведения
крупного рогатого скота, были выведены особые породы домашних животных: в Индии из дикого буйвола – водяной буйвол, в
Индокитае из гаура – гаял, в Индонезии из бантенга – балийский
бык. Эти три узко распространенные формы остались домашними животными, и среда их обитания почти не отличается от той,
в которой живут исходные виды. Только домашний буйвол
был завезен в более далекие регионы – вплоть до Китая на востоке и Южной Европы на западе.
Переселяясь в новые страны или на другие континенты, люди
брали с собой своих привычных домашних животных, и это помогало им обжиться. Можно лишь удивляться тому, как сумели
приспособиться к различным условиям их домашние животные.
Достаточно привести лишь один пример – домашнюю овцу. Ее
дикий предок обитает преимущественно в среднегорье. Человек
переселил домашнюю овцу как в холодные высокогорные районы, так и в жаркие степи со скудной сезонной растительностью,
а также на влажные прохладные побережья. Отары домашних
овец могут привольно пастись на пастбищах, как, например, на
23
просторах южноамериканской пампы или на обширных равнинах Австралии, но они могут ограничиться и небольшим
участком, и просто тесным загоном. Таким образом сформировались географические расы домашних овец, и требования этих животных к окружающей среде самые разные.
Родоначальником современных пород крупного рогатого
скота был бык тур, он обитал в широколиственных лесах и лесостепях. Впоследствии домашние коровы прекрасно приспособились к самым 100 различным местообитаниям. На Крайнем
Севере они долгими месяцами содержатся в тесном, темном
хлеву. А в южноамериканской пампе или в прериях Северной
Америки, где разводятся в основном мясные породы скота, стада
пасутся практически на свободе и за ними почти не следят.
Этих животных лишь с большой натяжкой можно считать
домашними, так же как и крупный рогатый скот сухих и
знойных саванн Африки, где стада состоят в основном из одомашненных пород зебу. И напротив, молочный скот, требующий
ухода и заботы человека, разводят на сочных пастбищах в
зонах умеренного климата, иногда даже вблизи крупных городов.
Таким образом, человек, поселив домашних животных в
самых различных климатических условиях, резко расширил рамки их местообитаний по сравнению с ареалом диких предков этих
животных. Он «воспитал» в них способность жить в таких условиях, которых исходные формы не смогли бы вынести. Человек
не только изменил среду обитания домашних животных, но и,
будучи животноводом, совершенствовал методы искусственного отбора.
В свою очередь человек и сам в некоторых случаях приспосабливался к домашним животным. Так, существует ошибочное мнение, разделяемое однако многими видными специалистами, что домашний северный олень живет в условиях, ничем не
отличающихся от тех, в которых обитают и его дикие сородичи.
Подобно диким оленям, домашние олени совершают далекие миграции, а человек следует за их стадами. Так оленеводческие
племена стали кочевниками. Многие этнографы тоже считают,
что домашний олень оказал более сильное влияние на условия
жизни человека, чем люди – на условия существования оленя.
24
Однако по исследованиям зоологов, картина выглядит иначе.
Хотя на первый взгляд и кажется, что среда обитания северных
оленей почти не затронута человеком, на самом деле он все же
внес при одомашнивании весьма глубокие изменения в их
образ жизни.
Дикие северные олени большую часть года живут небольшими стадами. Сильный самец-вожак, собрав вокруг себя несколько самок-важенок, защищает свое семейство и его местообитания от других оленей и от хищников. Лишь в периоды
больших миграций, когда дикие олени переселяются к побережью с его освежающими ветрами, а затем возвращаются обратно на лучшие пастбища, они сбиваются вместе, образуя большие кочевые стада. Домашние олени сохранили эту биологическую особенность диких сородичей, но люди сгоняют их в большие стада независимо от сезонов их кочевок, поскольку только
таким путем человек может обеспечить пропитание себе и своей
семье. Он вынужден жить, так сказать, на «проценты со своего
капитала» (стада) и не может сокращать его продуктивность. Поэтому людям приходится постоянно заботиться о том, чтобы
поддерживать максимально возможное поголовье оленей. Таким
образом, домашние олени постоянно живут в условиях гораздо
большей скученности, чем дикие.
Эта вынужденная скученность, созданная человеком, имеет различные последствия. Выпас такого большого количества
животных на сравнительно небольшой территории отрицательно
сказывается на качестве их пищи. Исследования последних лет
ясно показывают, что травоядные виды диких животных, питаясь избирательно, предпочитают определенные виды растений, но вместе с тем нуждаются в широком их ассортименте.
При высокой плотности пасущегося стада оленей приходится
выискивать какую-то замену необходимым растениям, и, так как
не все особи одного вида одинаково переносят эти изменения в
пище, кажущиеся на первый взгляд столь незначительными, это
создает предпосылки для отбора.
С середины прошлого столетия, когда численность населения
стала возрастать все стремительней, возникла проблема снабжения городов, и в первую очередь проблема, соответственно, быстрого прироста поголовья домашних животных. И все серьезнее
25
становятся для человека вопросы обеспечения домашних животных кормами. Нам приходится задумываться о создании лугов с
быстрорастущим и однородным растительным покровом, которые бы давали большое количество сена. Делаются также попытки освоить новые виды кормовых растений, проводятся исследования и принципиально новых форм хранения кормов, например
их силосования. Все эти перемены, вводимые человеком, требуют соответствующего приспособления к ним процессов пищеварения животных. Животные с хорошей приспособляемостью к
усвоению кормов размножаются быстрее, и в составе поголовья
вскоре преобладает именно их потомство. Наследственные
различия в способностях к усвоению пищи весьма четко выражены у домашних животных, имеющих важное значение в экономике.
Свиньи, как известно, всеядны, но дикий кабан выискивает предпочтительную для себя пищу, состоящую в основном
из луковиц, клубней или плодов, дополняя ее насекомыми, их питательными личинками и мелкими млекопитающими. При содержании свиней в Европе вплоть до конца средневековья большую роль играл выпас их в лесах, здесь они могли, по существу, отыскивать ту же пищу, что и дикие кабаны. Но как только
люди поняли, что для откорма свиней годятся и хозяйственные
отбросы, они заперли домашних свиней в тесные свинарники.
Сегодня корм для них приготовляется индустриальными
методами, и хорошо продуманный рацион из кормовых смесей
обеспечивает быстрый нагул и прирост поголовья. Для этих целей были выведены породы, наилучшим образом усваивающие
такие корма.
Примерно также обстоит дело и с птицеводством. Высокая
яйценоскость домашних кур даже при современном тщательном
уходе была бы невозможной без высококалорийных кормов. Однако дикие куры не могли бы обеспечить столь высокую продуктивность и при этих кормах. Здесь снова отчетливо выявляется
тесная связь между изменением среды, производимым человеком, и процессом отбора у домашних животных.
Уже на ранних стадиях существования домашних животных
– как только их стали содержать в стойлах – их подвижность была ограничена. В процессе развития животноводства для
26
большинства домашних животных эти ограничения все более
возрастали. Дикие животные в поисках необходимых им съедобных растений или обильной добычи (если это хищники)
преодолевают громадные расстояния. Как же тесны и ограниченны по сравнению с ними пастбища, на которых человек выпасает
стада домашних животных. Уже первобытные пастухи не давали
одиночкам отбиваться от стада. Они отдавали предпочтение спокойным и послушным животным. В результате сформировались породы домашних животных, пригодные для содержания
в тесных загонах или стойлах, в клеточных батареях или помещениях, на климатические условия которых можно влиять по мере надобности, отапливая и освещая их. Столь ограниченные местообитания, созданные в конце концов человеком для домашних
животных, были бы просто непереносимы для их предков. И если
иметь в виду лишь свиней, собак или канареек, то живущие в
тесных помещениях культивируемые породы этих животных
не «распыляют» энергию в движениях, составляющих необходимое условие существования диких животных; у них же она
тратится на быстрое увеличение веса. Даже у домашней собаки по сравнению с волком возрастает склонность к покою.
Об этом следует помнить, составляя её дневной рацион, чтобы
животное не слишком переедало.
Для диких животных малая активность опасна – ежедневная борьба за существование требует подвижности. Человек уменьшает грозящие домашним животным опасности, в том
числе и от паразитов.
Конкуренция с другими видами у них также не просто
уменьшается, а, по сути дела, исключается, так что из окружающей среды домашних животных этот важный фактор полностью
исчезает.
Даже анатомические и физиологические черты домашних
животных, связанные с их биологическими особенностями, такие, как нервная система и орган чувств, приспособлены к
условиям, созданным человеком. Головной мозг по отношению к
телу животных стал примерно на 30% легче, чем у исходных видов. Наблюдаются признаки снижения остроты зрения и слуха.
Такие изменения в строении домашних животных также способствуют тому, что человеку стало легче сохранять свое гла27
венствующее положение. Было выяснено, что особенности
нервной системы и органы чувств, которыми современные домашние животные отличаются от исходных форм, обусловлены
наследственными признаками. Отсюда можно сделать вывод, что
при одомашнивании животных человек отдавал предпочтение
менее агрессивным и более покорным особям.
Признаки и свойства, отличающие домашних животных от
диких предков, появились не сразу. Появившиеся спонтанно наследственные изменения накапливались из поколения в поколение путем искусственного отбора и подбора, применения тех
или других методов разведения животных, соответствующего
кормления и содержания их, выращивания молодняка и других
форм воздействия на организм. Домашние животные имеют
большую изменчивость по важнейшим признакам продуктивности, телосложению, масти. Если у диких животных окраска в
основном одноцветная – бурая или песочная (покровительственная), то у домашних – разнообразная. Дикая норка имеет коричневую окраску меха. При клеточном разведении норки человек получил более восьмидесяти вариаций окраски меха, от белой
до черной. Под влиянием одомашнивания сельскохозяйственные
животные приобрели способность выживать в относительно
разнообразных климатических условиях, лучше приспосабливаться к условиям, созданным человеком. Большая изменчивость по размерам тела наблюдается у сельскохозяйственных животных одного вида: тяжеловозы весят 1000 кг, а карликовая
лошадка – 30-50 кг, гиссарская овца в 2,5 раза крупнее каракульских овец, крупная белая порода свиней в 14 раз тяжелее карликовых свиней, живая масса которых едва достигает 6-8
кг.
Эволюция домашних животных сопровождалась резкой изменчивостью их продуктивности. Так, если дикая корова, вероятно, давала за лактацию 500-700 кг молока (в соответствии с потребностью ее теленка), то удои культурных заводских пород
крупного рогатого скота колеблются от 3000 до 25000 кг. От
коровы Убре Бланка (о. Куба) надоили за сутки 110,9 кг молока.
Дикая курица несет 10-20 яиц, куры яичных пород – 270-300
яиц в год. По размерам тела сельскохозяйственные животные в
большинстве случаев стали значительно крупнее своих диких
28
предков. Произошло укорочение лицевой части черепа, утоньшение костей, уменьшились длина и толщина рогов у крупного
рогатого скота, у свиней – размер клыков, у овец часто наблюдаются горбоголовость и горбоносость, у многих видов появилась
вислоухость, увеличилось число хвостовых и грудных позвонков.
У диких свиней – 13-14 грудных позвонков, у домашних – до 16.
Появилась складчатость кожи, у домашних животных увеличился
слой подкожной жировой клетчатки, значительно лучше развиты мышцы; у многих мясных пород мышцы прорастают жиром
(«мраморное» мясо). Вследствие более обильного кормления
увеличился размер органов пищеварения, особенно кишечника; относительная же масса сердца, почек и объем легких у
большинства домашних животных уменьшились (за исключением заводских пород быстроаллюрных лошадей).
У многих животных улучшилась воспроизводительная
способность. Дикие животные отличаются моноцикличностью:
спаривание, беременность и роды у них происходят в определенные сезоны года. Домашние животные стали полицикличными:
половой цикл у них не связан с сезоном года. У домашних
животных половая зрелость наступает раньше, возросла их
плодовитость. Дикая свинья поросится один раз в год и дает 3-5
поросят, домашняя же может принести в год 2-2,5 помета по 1520 поросят в каждом. Дикий кролик дает потомство 4 раза в год,
домашний – 7-10 раз. Многоплодные овцы романовской породы
приносят до 7-9 ягнят. Изменился и тип нервной деятельности,
поведенческие реакции животных. Дикие животные живого неуравновешенного темперамента; они пугливы или агрессивны.
Домашние – спокойные, уравновешенные, доверчивые, с еще
более развитым чувством стадности (крупный рогатый скот,
овцы).
Человеку, заботящемуся о создании для домашних животных подходящей среды обитания, не следует исходить просто
из потребностей их диких сородичей. Более того, он обязан создавать условия, подходящие для определенной породы домашних
животных, поскольку все они в силу своей наследственности
воспринимают окружающий мир по-иному и реагируют на его
воздействия иначе, чем их дикие предки. Поэтому следует тщательно выяснять степень приспособленности пород домашних
29
животных к особенностям среды. Наши породы домашних животных являются продуктом длившихся тысячелетия процессов
приспособления к условиям жизни, которые человек постоянно
изменял. При этом менялись не только особенности среды, но и
наследственные признаки домашних животных.
2.2 Значение диких, домашних и сельскохозяйственных
животных в агроэкосистемах
В травяных биоценозах животный мир представлен млекопитающими, птицами, рептилиями, земноводными, моллюсками, червями, членистоногими, простейшими. В пастбищный
биогеоценоз человек вводит сельскохозяйственных животных.
Одни виды животных питаются растениями (фитофаги), другие –
животными (хищники, зоофаги), третьи – бактериями (бактериофаги), четвертые – остатками отмерших растений и животных
(сапрофаги). Некоторые виды животных поедают фекалии (копрофаги).
Фитофаги, хищники, паразиты (биофаги) активно влияют на
собственную численность путем частичного использования или
разрушения предшествующего звена трофической цепи, которое
служило им источником энергии. Такие животные путем преобразования поглощенных веществ создают специфические источники энергии для последующих звеньев: ткани тела для биофагов, экскременты для копрофагов, трупы для некрофагов. Так
биофаги пассивно определяют энергетический обмен у сменяющих их консументов. Совместная и многосторонняя деятельность
гетеротрофов-животных препятствует длительному накоплению
мертвого органического вещества с заключенной в них энергией.
В агроэкосистемах много паразитов (насекомые, клещи,
черви).
В отличие от природных экосистем, где между паразитами и
хозяевами сложилось экологическое равновесие, в агроэкосистемах часто происходят вспышки заболеваний.
Посевы культурных растений в агрофитоценозах являются
единственным источником питания для травоядных животных
и насекомых-фитофагов. В благоприятные периоды для роста
растений популяции продуцентов могут резко и быстро увеличи30
ваться. Обычно наносит большой ущерб сельскохозяйственным
культурам массовое размножение животных-фитофагов.
2.3 Экологические проблемы в животноводстве
Биогенное загрязнение вод.
Интенсификация сельскохозяйственного производства существенно меняет хозяйственно-биологический круговорот
веществ, что часто приводит к обострению экологических проблем, обусловленных состоянием поверхностных и подземных
вод, которые находятся под действием усиленного эвтрофирования (от греч. eutrophe – жирность, усиленное питание). Эвтрофирование (эвтрофикация, эвтрофия) вод – это повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием природных или антропогенных факторов. Начальным этапом процесса
эвтрофирования признано избыточное поступление биогенных
элементов в водотоки и водоемы (рис. 29).
Рис. 29. Обобщенная схема механизма эвтрофирования
Эвтрофирование происходит и в естественных условиях.
Хозяйственная деятельность существенно ускоряет процесс эвтрофикации: за несколько десятилетий антропогенный фактор эвтофирования привел к изменениям, которые в естественных условиях произошли бы за десятки тысяч лет. Изменение состояния
31
вод обусловлены не только внешним поступлением в них биогенных элементов, но и внутренними процессами, вызванными
изменением экологического равновесия в водоеме. Происходит
накопление автотрофных гидробионтов, в результате которого
в водоеме продуцируется в десятки раз больше органического
вещества.
В одних водоемах причиной эвтрофирования является поступление биогенов с водосборной площади, в других – выделение их из донных отложений. Важно оценить пределы безопасного присутствия биогенных элементов в водоеме.
По трофности различают пять типов водоемов:
1) дистрофные (dis – нарушение) – с плохо развитой растительностью и высоким содержанием гумусовых кислот;
2) олиготрофные (oligos – мало) – с низкой продуктивностью (глубокие озера);
3) мезотрофные (mesos – средний) – с оптимальным состоянием в теплый период года;
4) эвтрофные (ev – хорошо, усиленно) – с высоким поступлением биогенов;
5) гипертрофные (gyper – чрезмерное превышение нормы)
– с высоким поступлением биогенов.
Наиболее распространенным проявлением эвтрофирования
водоемов является цветение воды, обусловленное массовым развитием сине-зеленых водорослей. Количество биомассы фитопланктона (г/м3 воды) менее 2,5 указывает на отсутствие цветения, от 2,5 до 10 – на начальное цветение, от 10 до 100 – на умеренное цветение, от 100 до 500 – на интенсивное цветение. Умеренное цветение уже приводит к опасным изменениям свойств
воды и приводит к замору рыб. Токсины сине-зеленых водорослей действуют на центральную нервную систему и вызывают
нарушение белкового и углеводного обменов.
Эвтрофированные водоемы также являются источником паразитарных заболеваний, так как там создаются благоприятные
условия для переносчиков.
Экологические проблемы химизации.
К современным агрохимикатам относятся средства химизации сельского хозяйства, оказывающие большое влияние на агроценозы и их продуктивность. К ним относятся минеральные
32
удобрения, химические средства защиты растений, искусственные структурообразователи почвы и т.д.
Неблагоприятное влияние удобрений на компоненты агроценозов может быть самое различное: загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод, усиленное эвтрофирование водоемов, нарушение круговорота и баланса питательных веществ,
ухудшение плодородия почвы и т.д. Избыток минеральных
удобрений вызывает нарушение в биологическом компоненте
почвы, вследствие чего нарушаются процессы трансформирования органического вещества.
Химические средства защиты растений называют пестицидами. Их используют для борьбы с сорняками (гербициды), с
вредными насекомыми (инсектициды), с грибами (фунгициды), с
вредными позвоночными (зооциды) и др. Подавляющее большинство пестицидов – комулятивные яды, токсичное действие
которых зависит не только от концентрации, но и от длительности воздействия.
Отрицательные последствия, связанные с пестицидами, обусловлены разрушением экосистем, в которых численность отдельных видов животных связана между собой (рис. 30).
Пестицид, уничтожая вредителя, разрушает связи, благодаря которым численность данного вредителя поддерживалась на определенном уровне в естественных экосистемах. Если у такого
вредителя возникает устойчивость к применяемым препаратам,
то происходит вспышка численности, так как связи, сдерживающие этот процесс, разрушены или ослаблены. Остаточные вещества пестицидов аккумулируются и биоконцентрируются в пищевых цепях, при этом могут погибнуть полезные организмы и
происходят глубокие нарушения взаимосвязей в биогеоценозах.
Так, в середине 70-х годов в результате отравления пестицидами
на территории бывшего СССР ежегодно погибало около 40%
лосей, кабанов, зайцев, более 77% боровой дичи, уток, гусей и
более 30% рыб в пресных водоемах.
Современное использование пестицидов подразумевает их
избирательное действие, низкую токсичность для полезных
организмов, относительно быстрое разложение в окружающей
среде, отсутствие кумуляции в организме человека и животных.
33
Рис. 30. Схема механизмов прогрессирующего накопления
инсектицида диэлдрина в пищевых цепях морских организмов
Экологические проблемы орошения и осушения почв.
Направленное улучшение неблагоприятных свойств природной среды с целью максимально полного использования
природноресурсного потенциала называют мелиорацией. В орошаемом земледелии в связи с интенсивным применением
поливов, удобрений и средств защиты растений появляются новые закономерности во взаимодействии экологических факторов.
Одно из наиболее опасных последствий орошения – засоление
земель. В условиях орошения протекает два одновременно противоположных процесса – ускоренное разложение и активное
новообразование гумуса и других органических веществ. В
процессе орошения почва несколько обогащается илом, приносимым оросительной водой, которая вызывает эрозию почвы, вымывает гумус, что может спровоцировать неблагоприятные изменения численности и видового состава биоты в орошаемых почвах.
Любая осушительная система в целом представляет собой
комплекс гидротехнических сооружений и устройств, с помощью
которых регулируется водно-воздушный режим болот и заболоченных переувлажненных мест. Ухудшение водного режима в
районах мелиоративных работ связано с недостатками в проекти-
34
ровании и строительстве мелиоративных систем, а любое воздействие на почву нарушает ее свойства, влияя на ее обитателей.
Отрицательное влияние отходов животноводства на окружающую среду.
При переводе животноводства на промышленную основу
возникла проблема утилизации навозных стоков и бесподстилочного навоза. Вблизи животноводческих комплексов и ферм
особую угрозу окружающей среде представляют скопления навоза, нитратное и микробное загрязнение почв, фитоценозов, поверхностных и грунтовых вод.
Угрозу окружающей среде представляют также стоки силосных ям.
Так, на молочных фермах промышленного типа годовой выход навоза составляет 25,55 тыс. т на 1 тыс. голов.
Экологические проблемы механизации.
Применение средств механизации в сельскохозяйственном
производстве приводит к следующим отрицательным последствиям. Использование мобильных энергетических средств вызывает химическое, механическое и акустическое загрязнение
атмосферы, загрязнение нефтепродуктами, разрушающее действие на почву.
Механизация производственных процессов в животноводстве
может привести к загрязнению при промывке доильной аппаратуры и молочного оборудования, загрязнению газами, образующимися в процессе жизнедеятельности животных.
Загрязнения радионуклидами.
Источниками радионуклидов в агросфере являются остаточные количества долгоживущих радионуклидов, попавших в
окружающую среду в результате деятельности человека, а
также вещества, поступающие с минеральными удобрениями,
полученными из горного сырья. При выпасе на пастбищах, подвергшихся радиоактивному загрязнению, и при поедании радонуклидсодержащих кормов в организм сельскохозяйственных животных поступают радионуклиды и переходят в продукцию животноводства. Поэтому в животноводстве особое внимание уделяют рациональному кормлению животных, обеспечи-
35
вающему получение продукции, отвечающей радиологическим
стандартам.
Производство экологически безопасной продукции.
Экологически безопасная продукция – такая продукция, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного
цикла» (производство – переработка – потребление) соответствует установленным органолептическим, общегигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает
негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды.
Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достоверные данные об эколого-токсилогической
обстановке в агроэкосистемах, особенно испытывающих пресс
многолетнего интенсивного использования агрохимикатов.
Для оценки и предотвращения негативного воздействия
продуктов питания на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных оперируют такими понятиями, как
предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количество (ДОК) или максимально допустимые уровни
(МДУ) вещества в них. ПДК (в продуктах питания, кормах) –
концентрация вещества в продукции, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает отклонений в состоянии здоровья человека и
животных. ПДК химических веществ в пищевых продуктах устанавливают при этом с учетом допустимой суточной дозы (ДСД)
или допустимого суточного потребления (ДСП). Пределы содержания загрязняющих веществ в пищевых продуктах и кормах устанавливают на основании результатов изучения токсичности
препаратов для различных организмов.
Основными веществами, загрязняющими продукты питания и корма, являются тяжелые металлы, нитраты и нитриты,
пестициды, диоксины, бензапирены и т.п. Пищевые продукты
могут загрязняться различными лекарственными веществами,
применяемыми для лечения и профилактики заболеваний,
улучшения усвояемости кормов, ускорения роста, сохраняемости продуктов и пр. Всемирной организацией здравоохранения
предложены нормативы по содержанию антибиотиков и прочих
лекарственных средств в продуктах животноводства.
36
Для снижения негативного воздействия токсикантов используют полную или частичную рекультивацию загрязненных
почв: химическую, биологическую мелиорацию, специальные
агротехнические мероприятия. Достижения биотехнологии позволяют применять микробиологические удобрения, промышленную переработку бытовых отходов, технологию компостирования отходов животноводства и другие способы минимизации
негативных загрязнений.
Для оценки качества продукции служит сертификация.
Обязательная сертификация пищевой продукции осуществляется
в соответствии с нормативными документами, устанавливающими обязательные требования по ПДК и ДОК.
Сертификат на продукцию животноводства может быть выдан органами по сертификации после анализа документов, представляемых заявителем, о результатах контроля его производства
и продукции органами надзора, анализа условий поставки продукции, при необходимости – контрольных испытаний с привлечением органов надзора.
Вопросы для самопроверки
1. В чем отличия агроэкосистем от естественных экосистем?
2. Чем отличаются животные искусственных экосистем от
животных естественных экосистем?
3. Какое влияние на животных оказывает биогенное загрязнение вод?
4. Как на животных влияет химизация в сельском хозяйстве?
5. Какое влияние на животных оказывают пестициды?
6. Какое влияние на животных может оказать орошение
почв?
7. Какое влияние на животных может оказать осушение
почв?
8. Какое влияние на животных оказывает загрязнение атмосферного воздуха?
9. Какие вещества загрязняют корма для животных? Каковы последствия такого загрязнения?
10. Как можно минимизировать негативные воздействия
загрязнений на сельскохозяйственных животных?
11. Какое значение имеет сертификация пищевой продукции?
37
3. Генфонд животных, его охрана и рациональное
использование
3.1. Причины вымирания животных
Вымирание животных происходит по естественным и антропогенным причинам.
К естественным причинам вымирания животных относят
стихийные бедствия, естественные флуктуации, гибель в результате болезней. Стихийными бедствиями являются кратковременные локальные явления, которые могут привести к гибели популяций или видов с узким ареалом. Это извержения вулканов,
селевые потоки, пожары. Например, извержение вулкана в Колумбии в 1985 г. привело к гибели 95% птиц высокогорья.
Естественные флуктуации численности животных происходят длительно, постепенно. Так, в результате изменения климата условия обитания животных могут стать непригодными для
определенного вида. Возможно и естественное вымирание в ходе
эволюции, например, исчезает большая чечевица из семейства
вьюрковых в тех местах Алтайских гор, где нет антропогенной
нагрузки.
Инфекционные и инвазионные болезни могут вызывать массовые поражения животных на огромных территориях (эпизоотии), численность больных особей бывает настолько велика,
что популяция не способна сохраниться. При всех вышеперечисленных причинах существуют так называемые персистентные
виды – «живые» ископаемые, то есть животные, переходящие из
одной геологической эпохи в другую без видимых изменений.
Такими животными являются сохранившиеся в течение 200 млн.
лет речной рак, мечехвосты, рачки щитень и жаброног, рыжий
таракан, существующая 300 млн. лет рыба латимерия, 270 млн.
лет – рептилия гаттерия.
К антропогенным причинам вымирания животных относят
прямое уничтожение и косвенное влияние. Прямое уничтожение
животных происходит в результате охоты, рыболовства, истребления грызунов,
уничтожения хищных птиц, научноисследовательской деятельности, коллекционирования насекомых. Косвенное влияние деятельности человека на животных
осуществляется за счет разрушения среды обитания, чрезмерной
эксплуатации (перепромысла), загрязнения среды, интродукции.
Можно выделить следующие основные причины негативного
38
воздействия человека на среду обитания животных.
1. Полное уничтожение природных комплексов, например,
вырубка лесов.
2. Направленное изменение природных комплексов: осушение болот в результате мелиорации, распашка степей.
3. Деградация местообитаний из-за хозяйственной деятельности (перевыпаса скота, эрозии, рекреации).
4. Загрязнение среды при хозяйственной деятельности: загрязнение промышленными выбросами, использование пестицидов, чрезмерное внесение удобрений, нефтяное загрязнение,
радиационное загрязнение, загрязнение фреонами.
5. Техногенные причины. Например, высотные сооружения и
линии электропередачи могут привести к гибели птиц. Технические сооружения зачастую препятствуют миграциям животных.
6. Интродукция видов. Так, завоз серой крысы на Гавайские
острова привел к тому, что были уничтожены гнезда птиццветочниц; европейскую норку на территории Евразии вытеснила искусственно акклиматизированная американская норка.
3.2 Влияние доместикации, синантропизации и интродукции
на генофонд животных
Доместикация – процесс превращения дикого животного
в домашнее, то есть способное существовать в длинном ряду
поколений без участия диких генов под контролем человека. Первым этапом доместикации было простое содержание животных в
искусственных условиях без размножения. На втором этапе доместикации человек стал получать потомство от животных.
Третьим этапом стало технологическое получение потомства с
определенными признаками.
Домашние животные отличаются от диких следующими особенностями. Во-первых, это признаки, появившиеся вследствие
мутаций или гомозиготности при искусственном разведении, которые в естественных условиях выбраковываются. Во-вторых,
это признаки, отличающие домашних от диких: масса у мясных
пород, жирность молока, шерсть у коз и т.д. В-третьих, это признаки доместикационного типа поведения: утрата строгой сезонности размножения, увеличение плодовитости, сдвиги сроков
линьки.
39
Доместикации способствуют следующие свойства: стадный
образ жизни, появление развитых детенышей, короткая дистанция бегства, слабая степень стрессируемости, эврибионтность (в
том числе всеядность).
В Юго-Западной Азии были одомашнены коза, овца, корова,
одногорбый верблюд, осёл, свинья. В Юго-Восточной Азии одомашнены гусь, курица, утка, зебу, свинья, буйвол. В Центральной
Америке – индейка, гуанако, морская свинка. Больше всего одомашнены полорогие и курообразные.
Синантропизация – процесс приспособления животных к существованию в измененных человеческой деятельностью
ландшафтах, сопровождающийся
изменениями
биологии.
Ландшафт, природная основа которого преобразована человеком
в ходе хозяйственной деятельности, называется антропогенным.
Включение отдельных элементов антропогенного ландшафта в
природные экосистемы может изменить пространственное распространение и поведение животных. Например, возле охотничьей избушки кормятся птицы.
Урбанизированные территории городов влияют на все аспекты биологии животных. Городские животные обитают в местах с повышенной комфортностью, они имеют лучшие защитные
условия (почти нет хищников), живут в условиях, где на 1-20С
теплее. В то же время животные городов имеют повышенную
стрессовую нагрузку. Так, у воробьев городских территорий
встречается больше белых перьев, аналогичных седине зверей.
У синантропных животных изменятся экология (укрытия, поведение), размножение, плодовитость, поведение, морфология.
По отношению к человеку и его деятельности выделяют три
группы животных.
1. Антропофилы – животные, стремящиеся использовать
преимущества антропогенного ландшафта. В естественных условиях представителей таких животных встречается меньше.
Сюда относятся серая крыса, обыкновенная белка, белый аист,
коршун, галка, грач, серая ворона, белая трясогузка.
2. Антропофобные – животные, избегающие преобразованные человеком ландшафты. Это крупные звери и птицы, не
способные выносить стрессовые нагрузки. Например, хищные
птицы, черный аист, который встречается лишь при бережном
отношении к нему в Закавказье.
40
3. Антропонейтральные – животные, безразличные к условиям антропогенного ландшафта. Обычно заселяют городские
парки. Интродукция – вселение животного в чуждую ему
экосистему.
При целенаправленной интродукции животных вселяют для
решения определенной задачи. Случайная интродукция происходит благодаря человеку непреднамеренно. В настоящее время
всего интродукции подверглись около 200 видов зверей, несколько сотен видов птиц, десятки видов амфибий и растений,
несколько тысяч видов насекомых. В 1933-1971 гг. для обогащения охотничьей фауны в Западную Европу выпущена американская норка, которая впоследствии вытеснила на территории
Евразии европейскую норку. Это произошло, так как европейская
норка меньше и слабее. У самок европейской норки, покрытых
самцами американской, резорбируются эмбрионы, и такие особи
не оставляют потомства.
В 1960 г. на Памире выпущено 100 пар шиншиллы, но сведений о ее распространении нет, то есть этот вид не смог акклиматизироваться. В разных районах России было завезено 2500
особей ондатры. Эти звери заняли на территории Евразии
пустующую околоводную нишу и стали важным промысловым
видом.
Озерная лягушка из Европы, использовавшаяся в учебных
целях как зоологический объект, случайно была занесена в
окрестности г. Горно -Алтайска и расселилась по пойме р. Оби.
Дальневосточный вид рыбы ротанголовешка как посадочный материал для разведения сазана выпущен в озеро Байкал и р. Селенгу. Этими рыбами стали питаться чайки и их численность вдвое
увеличилась.
В Новую Зеландию завезли 600 видов млекопитающих, после
чего исчезло 50 видов местных животных.
В судоходстве существует проблема балластных судов.
Она заключается в том, что пустые грузовые суда загружаются забортной водой и перевозят с ней яйца, личинки и взрослых животных, которые могут акклиматизироваться по местам
прибытия судов и вытеснить аборигенных животных.
В настоящее время интродукция строго регламентирована,
проводится только в отдельных случаях после экологической
экспертизы. В России самовольные выпуски в природу любых
животных запрещены.
41
3.3 Роль Красной книги в охране животных
Красная книга впервые была создана в 1949 г. Международным союзом охраны природы (МСОП). Это научный документ рекомендательного характера, не имеющий юридической
силы. В Красную книгу заносят виды и другие таксоны животных. В 2001 г. было выпущено второе издание Красной книги
Российской Федерации, в 2006 г. – второе издание Красной книги
Алтайского края.
В Красную книгу вносят объекты пяти категорий.
Категория 0, Ex (extint – исчезнувший) – животные, встречавшиеся на территории, но исчезнувшие. Не замеченные в
течение 50 лет беспозвоночные, 100 лет – позвоночные.
Категория I, E (endangered – угрожаемый) – животные под
прямой угрозой исчезновения, численность критического уровня
и ниже. Для спасения таких «исчезающих» таксонов нужны специальные меры.
Категория II, V (vulnerable – уязвимый) – численность сокращается так, что могут перейти в первую категорию и требуют мер
охраны.
Категория III, R (rare – редкий). Численность таких животных
небольшая, например, за счет узкого ареала. Могут быть стабильны, но резкие изменения среды могут привести к их вымиранию.
Категория IV, In (indeterminate – неопределенные). Это малоизвестные животные, недостаток сведений по ним не позволяет
отнести к другим категориям. Предполагается, что их изучат и
переведут в другую категорию.
Категория V. Восстановленные. Это животные других категорий, численность которых восстанавливается или восстановлена, нуждаются в мониторинге и могут быть выведены из Красной
книги.
3.4 Сохранение генофонда животных в составе природных
комплексов и искусственных популяций
Особый вид хозяйственной деятельности человека занимают
особо охраняемые природные территории (ООПТ). В мире
существуют 10 типов особо охраняемых природных территорий.
42
Заповедник – территория, навечно изъятая из хозяйственного
использования ради сохранения природных систем в их естественном состоянии в качестве эталонов, для изучения естественных процессов и сохранения биоразнообразия. В заповедниках исключена любая хозяйственная деятельность. Первый заповедник был создан в России для сохранения соболя, это Баргузинский заповедник, и сейчас функционирующий на восточном
берегу озера Байкал. В настоящее время в России существуют
100 заповедников, в их числе Тигирекский государственный природный заповедник на территории Алтайского края.
Заказник – территория (акватория), временно или постоянно
созданная для охраны конкретных объектов или природных комплексов. На таких территориях возможна хозяйственная деятельность, исключаются охота и вырубки леса главного пользования.
Заказники могут быть ботанические, зоологические и комплексные. В них проводят биотехнические мероприятия (подкормку и т.д.), размеры которых могут изменяться. В России
примерно 1,5 тыс. охотничьих заказников.
В ЦЧЗ в 2012 г. существует 33 заказника. Национальные парки – территории, которые наряду с охраной природы служат местом отдыха и массового туризма. Первые парки («Лосиный остров» и «Сочинский») были созданы в РФ 1983 г. В настоящее
время в России более 35 национальных парков.
Памятники природы – уникальные невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном, эстетическом отношениях природные объекты и объекты естественного или искусственного происхождения.
В некоторых случаях невозможно по тем или иным причинам
сохранить или разводить животных в естественных условиях.
В таких случаях часто сохранить животных можно только в
искусственных условиях в зоопарках, питомниках и на фермах.
Зоопарки – не только места культурного отдыха. В них
содержатся и разводятся сотни видов животных. Благодаря зоопаркам сохранены лошадь Пржевальского, олень Давида. Из зоопарков американских бизонов, европейских зубров, серну выпустили в природу. В племенных книгах зоопарков записывают биологические особенности животных, их родственные связи, болезни и т.д. Для разведения животных в зоопарках часто используют
43
искусственное оплодотворение.
Питомники – учреждения, специально предназначенные для
размножения и разведения животных. В вольерных или полувольных условиях сохраняют стабильно размножающиеся
группы животных, разрабатывают технологию содержания и
разведения, ведут племенные книги, создают резервное поголовье для возвращения в природу или пополнения зоопарков. Комплексные питомники являются научно-исследовательскими учреждениями. Например, в питомнике г. Патуксент разводят
несколько видов животных: черноногого хорька, амурского белого журавля, кондура, черепах. В специализированных питомниках разводят животных одной систематической группы. Так,
питомник Окского заповедника специализируется на разведении журавлей и дроф, центр по разведению диких птиц «Фалько»
г. Барнаула – на разведении соколов (балобанов, сапсанов, кречетов). С 1996 по 2012 гг. в природу было выпущено 300 балобанов,
выращенных в неволе. В профильных питомниках разводят один
вид животных. Например, в Приокско-Террасном заповеднике
есть зубровый питомник, в Воронежском заповеднике – бобровый питомник.
Фермы – места искусственного разведения животных с коммерческой целью, снижают истребление диких видов. В результате создания ферм были спасены антилопы белый бубал и африканские виды спригбока, страусы, шиншиллы, крокодилы и
черепахи на Кубе и в Австралии.
При возвращении животных в природные условия могут
возникать следующие проблемы. При близкородственном
скрещивании (инбриндинге) часто рождается нежизнеспособное
потомство. На животных оказывает влияние доместикация и возникают сложности в адаптации за счет импринтинга – запечатления, формирования в раннем периоде развития избирательности
по отношению к внешним стимулам, например, партнеру по сообществу. Корме того, выращенных в неволе животных отличает
отсутствие навыков избегания опасности, стереотипов сексуального поведения.
44
3.5. Сохранение генофонда животных методом
криоконсервации
Криоконсервация – метод сохранения генофонда с использованием сверхнизких температур (температура жидкого азота –
196ºС), гарантирующий длительное сохранение генетического
материала без повреждения.
В природе существует физиологическая консервация, когда сохраняется жизнеспособность организма при низком уровне
обменных процессов (анабиоз, диапауза). Амфибия сибирский
углозуб была найдена в трещине вечной мерзлоты, пролежав в
анабиозе несколько десятков лет, и вернулась в жизнеспособное состояние. У летучих мышей 5-7 месяцев сохраняется
сперма в половых путях самки, у пчелы – до 7 лет, у одного из
видов муравьев – до 15 лет.
Для видов, у которых сохранено несколько особей, используется метод криоконсервации геномов: половых клеток,
зародышей или соматических клеток. Для сохранения клеток
при низких температурах используют химические агенты
(криопротекторы), снижающие точку замерзания, связывающие
внутриклеточную воду и защищающие от повреждений. Важным является связывание воды, так как замершая кристаллическая вода повреждает органоиды клеток. Криопротекторами
являются глицерин, этиленгликоль, яичный желток, антиоксиданты.
Хранение половых клеток при температурах, исключающих
тепловое движение молекул, составляет не менее 200 лет.
Замораживание спермиев позволяет их длительно хранить и
использовать. Спермии содержат минимум воды и их уровень
обмена в неактивном состоянии низкий. Для разных видов применяются разные методы замораживания спермиев. У некоторых
птиц используют замораживание и пересадку семенников. У
мышей, крыс, хомяков замораживают яйцеклетки, у мышей и
крыс – яичники. Есть опыт пересадки яичников у птиц, хвостатых амфибий, мух дрозофил, при этом получено потомство.
В 1971 г. произвели замораживание зародышей мыши,
поле оттаивания они были имплантированы другой особи.
45
Подобный опыт есть у крупного рогатого скота, овец, крыс, коз,
кроликов.
В настоящее время существуют банки данных клеток или их
частей от редких видов и пород животных, сохраненных путем
криоконсервации.
Их планируется использовать, когда будут разработаны новые
эффективные способы получения жизнеспособного потомства.
Вопросы для самопроверки
1. Каковы причины сокращения численности животных?
2. Каковы причины вымирания животных?
3. Какие виды животных называются персистентными?
4. Какие примеры персистентных видов животных вы
можете привести?
5. Что такое доместикация животных?
6. Какое влияние оказывает доместикация на генофонд
животных?
7. Приведите примеры интродукции животных.
8. Как интродукция животных влияет на природные экосистемы?
9. Что такое синантропизация?
10. Чем синантропные животные отличаются от животных
естественных экосистем?
11. Какое значение имеет Красная книга в охране животных?
12. Какова роль зоопарков в сохранении генофонда животных?
13. Какова роль питомников в сохранении генофонда животных?
14. Что такое криоконсервация и каково ее значение в сохранении генофонда животных?
46
4. Рациональное использование животных
и природоохранная деятельность в сельском хозяйстве
4.1 Рациональное использование животных
Животный мир России богат и разнообразен. Многочисленные виды промысловых животных обеспечивают народное
хозяйство страны пищевыми продуктами, техническим и лекарственным сырьем. Промысловые виды представляют огромный резерв для разведения. Фауна России меняется в результате смены ландшафтов, среды обитания, хозяйственной деятельности человека. Для сохранения природного ландшафта приняты законы, регламентирующие охоту, ловлю и другие виды
деятельности человека в целях уменьшения ущерба, наносимого
территориям и животным.
Важное значение для сохранения животных имеют охраняемые леса, выполняющие водоохранную, защитную и санитарно-гигиеническую функции. Восстановлению и увеличению
запасов многих охотничьих видов зверей и птиц, а также ценных
видов рыб способствуют заказники.
В охотничьих и рыбных хозяйствах ведется рациональная
эксплуатация ресурсов животных. Она обеспечивает сочетание
добычи животных, производимой на строго научной основе, с
широкими мероприятиями по их охране и обогащению. Охрана
промысловых животных осуществляется путем соблюдения сроков и способов охоты и рыболовства. Законодательством запрещено применение хищнических способов охоты (с автомашин,
самолетов, разорение нор, гнезд, логовищ, сбор яиц и т.д.) и рыболовства (с помощью взрывчатых веществ, остроги и т.д.), приводящих к массовому истреблению животных. В положениях
об охоте и охотничьем хозяйстве указаны виды зверей и птиц,
охота на которых полностью запрещена, и виды, добыча которых
разрешена только по лицензиям (особым разрешением на отстрел
или отлов строго определенного числа особей).
Рыболовство регламентируется положением об охране
рыбных запасов и правилами рыболовства. Важными мерами по
охране рыбных запасов являются: охрана нерестилищ ценных
видов рыб, установления минимального размера промышляе47
мых рыб того или иного вида с целью сохранения молоди, борьба с загрязнениями рек и озер.
Нарушение существующих правил охоты и рыболовства наказывается в административном и уголовном порядке. Ведется борьба с браконьерством. Полный запрет на отстрел и отлов
редких животных в сочетании с мероприятиями по их расселению в местах прежнего расселения во многих случаях дали
хорошие результаты. Так, в результате охраны численность лосей в России достигла 600 тыс. голов, что позволило вести их регулярный промысел.
Большое значение для обогащения фауны имеют охрана
и воспроизводство промысловых животных за счет создания
центров по разведению редких видов в неволе. В заповедниках и
охотничьих хозяйствах реализуется программа работ по улучшению мест обитания животных. Немалую роль играет организуемая охотничьими хозяйствами подкормка диких копытных, пушных зверей и охотничьих птиц, особенно в наиболее трудное
время года. Зимняя подкормка спасает животных от голода, позволяет сохранить упитанность к периоду размножения. В ряде
случаев зимняя подкормка птиц может послужить причиной появления оседлых популяций. Улучшение кормовой базы зверей и
птиц достигается также посадкой или посевами различных
растений. Увеличение численности животных может быть достигнуто улучшением условий гнездования или норения. Так, количество уток крякв на водоемах возрастает, если по берегам поставить особые шалашики или ящики. Численность певчих птиц
увеличивается при развешивании дуплянок или скворечников.
Многочисленные биотехнические работы направлены на воспроизводство и увеличение запасов промысловых рыб. Это
улучшение мест нереста, спуск молоди по каналам из отделившихся во время половодья стариц, подкормка рыб в прудах и
озерах, очистка водоемов от сорной растительности и т.д. В
рыборазводных заводах производится искусственное оплодотворение и инкубация икры рыб с дальнейшим выпуском выращенных мальков в искусственные водоемы.
48
4.2. Природоохранная деятельность в сельском хозяйстве
Базовым документом, определяющим требования к природоохранной работе в сельском хозяйстве Российской Федерации, является Закон «Об охране окружающей природной среды»
(1991 г.). Большое значение имеет предусмотренный Законом
экономический механизм охраны окружающей природной среды.
Он включает планирование и финансирование природоохранных мероприятий; установление лимитов использования
природных ресурсов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ; установление нормативов платы и размеров платежей
за использование природных ресурсов, выбросы и сбросы загрязнений и т.д.; предоставление налоговых и кредитных льгот
при осуществлении различных эффективных мер по охране природы; возмещение вреда, причиняемого загрязнениями.
Основные направления воздействия животноводства на
природную среду: уничтожение природной растительности на
больших пространствах и опустынивание вследствие перегрузки
пастбищ; деградация природной растительности на пастбищах;
выбивание растительности и эрозия почвенного покрова вокруг колодцев, на трассах перегонов и т.д.; загрязнение поверхностных вод отходами животноводства близ боен и перерабатывающих предприятий, при стойловом содержании скота, при
водопое на природных водоемах и реках.
Природоохранные мероприятия необходимо вести, охарактеризовав природно-экономические особенности хозяйства, составив прогноз антропогенных изменений природного комплекса и их влияние на развитие хозяйства. Система мер комплексной охраны природы на территории хозяйства включает
следующие пути защиты животных.
По насекомым: меры по охране мест обитания основных
опылителей диких и сельскохозяйственных растений (создание
микрозаказников и т.п.); охрана рыжих лесных муравьев. По рыбам: охрана от вредных антропогенных воздействий мест нереста; борьба с загрязнением рыбохозяйственных водоемов; регулирование любительского лова и борьба с браконьерством;
предотвращение заморов рыбы, зарыбление естественных водоемов и прудов, разведение ценных видов рыб. По птицам: сохранение мест гнездования насекомоядных видов птиц; проведение зимней подкормки птиц; борьба с весенними палами в
49
местах гнездования птиц; сохранение основных мест обитания
полезных для сельского хозяйства и промысловых птиц; борьба с
разорением гнезд, отловом птиц для продажи и с браконьерами;
создание местных заказников; обеспечение выполнения правил
охоты. По зверям: сохранение мест обитания промысловых животных; меры по обеспечению выполнения правил охоты; выделение и охрана местных заказников; заселение угодий ценными
животными; меры по спасению зверей в период половодья,
подкормки зимой, борьба с раскопкой нор, посадка кормовых
растений; мероприятия по предотвращению гибели животных на
сельскохозяйственных угодьях.
Исходными материалами для разработки системы природоохранных мероприятий служат: соответствующие законы Российской Федерации; приказы, распоряжения, инструкции, различные нормативные документы Минсельхозпрода РФ; постановления и рекомендации местных органов власти; приказы,
распоряжения, инструкции, различные нормативные документы по охране недр, атмосферы, водных и земельных ресурсов,
по вопросам лесного, охотничьего и рыбного хозяйства, издаваемые Госкомитетом РФ по охране окружающей среды, Госкомитетом РФ по земельной политике, Федеральной службой лесного
хозяйства РФ и т.д.; картографические и статистические сведения о рассматриваемой территории; рекомендации научных учреждений региона; литературные источники; предложения местных АООП, Общества охотников и рыболовов и др.
Вопросы для самопроверки
1.Что является базовым документом, определяющим требования к природоохранной работе в сельском хозяйстве Российской Федерации?
2. Какое значение имеют природоохранные территории для
сохранения биоразнообразия животных?
3. Какие существуют типы природоохранных территорий?
4. Каковы основные мероприятия по рациональному использованию зверей?
5. Каковы основные мероприятия по рациональному использованию птиц?
6. Каковы основные мероприятия по рациональному использованию рыб?
50
Список использованной литературы
Основная литература
1. Абдурахманов Г.М., Лопатин И.К., Исмаилов Ш.И. Основы зоологии и зоогеографии. – М.: Академия, 2001. – 496 с.
2. Ирисова Н.Л. Проблемы сохранения генофонда животных:
учебное пособие. – Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2008. – 180 с.
3. Паронян И.А., Прохоренко П.Н. Генофонд домашних животных России: Учебное пособие.- (Учебники для вузов) СПб.:
Лань, 2008.-654 с.
Дополнительная литература
1 . Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов-наДону: Феникс, 2000. – 376 с.
2. Пехов А.П. Биология с основами экологии: учебник для вузов.
– СПб.: Лань, 2002. – 672 с.
3. Степановских А.С. Экология: учебник. – 2-е изд., перераб. и
доп. – Курган: ГИПП «Зауралье». 2000. – 704 с.
4. Уразаев Н.А., Вакулин А.А., Никитин А.В. и др. Сельскохозяйственная экология: учебник. – М.: Колос, 2000. – 304 с.
5. Шилов И.А. Экология. – М.: Высш. шк., 2003. – 512 с.
Журналы
Журнал Птицеводство
Журнал Ветеринария
Журнал Свиноводство
Журнал Ветеринария сельскохозяйственных животных
Журнал Кормление сельскохозяйственных животных
Журнал Рыбоводство и рыбное хозяйство
Журнал Зоотехния
Журнал Животноводство России
Журнал Кролиководство и звероводство
Журнал Коневодство и конный спорт
Журнал Овцы, козы, шерстяное дело
Журнал Пчеловодство
Журнал Кормопроизводство
Журнал Вестник ВГАУ
Журнал Молоко и корма. Менеджмент
Журнал Молочное и мясное скотоводство
Журнал Переработка молока
51
Содержание
Ведение
Предмет. Цели и задачи дисциплины
1 Положение и роль животных в биосфере
1.1 Роль животных в биосфере
1.2 Жизненные формы животных
1.3 Популяции животных
2 Особенности биологии и среды обитания домашних и
сельскохозяйственных животных
2.1 Особенности биологии домашних и сельскохозяйственных
животных
2.2 Значение диких, домашних и сельскохозяйственных
животных в агросистеме
2.3 Экологические проблемы в животноводстве
3 Генофонд животных, его охрана и рациональное использование
3.1 Причины вымирания животных
3.2 Влияние доместикации, синантропизации и и продукции на
генофонд животных
3.3 Роль Красной книги в охране животных
3.4 Сохранение генофонда животных в составе природных
комплексов и искусственных популяций
3.5 Сохранение генофонда животных методом криоконсервации
4 Рациональное использование животных и природоохранная
деятельность в сельском хозяйстве
4.1 Рациональное использование животных
4.2 Природоохранная деятельность в сельском хозяйстве
Список использованной литературы
52
3
7
7
8
12
18
19
30
31
38
38
39
42
42
45
47
47
49
51
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа