Значение естественного и искусственного отбора. Классификация видов искусственного отбора

Естественный отбор – это дифференцированное выживание одних особей и гибель других под действием факторов окружающей среды.

Естественный отбор протекает непосредственно в условиях природы, в борьбе животных за существование, а именно в борьбе с другими существами и физическими условиями жизни. Это и половая борьба самцов за самок: сильные самцы изгоняют слабых; это и эстетическая борьба, основанная на красоте оперения, пения.

Через естественный отбор идёт эволюция диких видов животных и растений. Однако на всех этапах совершенствования или создания пород действие естественного отбора неизбежно. Под его влиянием закрепляются, усиливаются такие ценные качества животных, как приспособленность к тем или иным условиям существования, выносливость, устойчивость к заболеваниям. Недоучет действия естественного отбора неминуемо поведет к ослаблению конституции культурных форм животных.

Искусственный отбор – это целенаправленный выбор животных (самцов и самок) по необходимым человеку признакам для дальнейшего воспроизводства в популяциях, искусственно созданных человеком. В результате такого отбора созданы все заводские породы животных.

Главное отличие искусственного отбора от естественного, состоит в том, что в результате искусственного отбора возникают животные, отличающиеся признаками или свойствами, полезными в первую очередь для человека, а не для самого животного (у лошадей — резвость и работоспособность, у крупного рогатого скота — молочная и мясная продуктивность, у овец — количество и качество шерсти, у свиней — мясность и плодовитость, у кур - яйценоскость). В то время как в результате естественного отбора возникают приспособления, полезные для самого животного (крепость конституции, жизнеспособность). Например, для существования в естественных природных условиях крупному рогатому скоту как виду не нужна высокая молочная продуктивность. Дикая корова в год давала 300-400 кг молока и этого количества хватало для того, чтобы вскормить свое потомство. При этом животное отличалось крепкой, иногда грубой конституцией и высокой жизнеспособностью. В эпоху интенсификации молочного скотоводства удой коров составляет 7000-9000 кг молока за лактацию, рекорды достигают 27000-30000 кг. Так, мировые рекордистки коровы Реин Марк Джинс и Джулия голштинской породы за 365 дней лактации дали по 27473 и 30805 кг молока. Или, для диких свиней совсем не обязательна высокая плодовитость, она находится на уровне 3-4 поросят на 1 опорос, а у свиноматок на крупных промышленных комплексах данный показатель составляет 10-12 поросят (максимальная плодовитость - 25-30 поросят в помете). Диким курам, например, не нужна высокая яйценоскость, она в 20 раз ниже (15-17 яиц в год), чем у современных яичных кроссов кур – 300-350 яиц в год.

Различие между естественным и искусственным отбором заключается и в том, что первый действует непрерывно на всех стадиях онтогенеза, а второй — лишь в определенное время (при выбраковке из стада нежелательных животных).

Сочетание естественного и искусственного отбора очень важно и лежит в основе создания локальных и региональных пород. Поскольку основываясь только на искусственном отборе по каким-либо признакам без учета условий ведения селекционной работы (естественного отбора), результат может быть весьма различным.

Классификация видов искусственного отбора

В настоящее время разработаны различные принципы классификации форм отбора сельскохозяйственных животных.

I. По уровню вложенного человеком труда

1. Бессознательный отбор – отбор, совершаемый людьми еще в самые древние времена, но без намерения усовершенствовать или создать породу. Человек стремился сохранить или приобрести по возможности лучшее, более полезное животное, все увеличивая число потомков таких особей в стаде. Вследствие этого с каждым новым поколением стадо в какой-то степени улучшалось. Его эффективность проявляется через очень длительное время, и он, по сути дела, имеет значение лишь для истории формирования различных местных пород в далеком прошлом. Бессознательный отбор не мог бы обеспечить того быстрого успеха при выведении ценнейших современных пород сельскохозяйственных животных, который произошел в мире за последние полтора столетия.

2. Методический отбор – отбор, направленный на совершенствование существующих пород и образование новых в условиях культурного ведения животноводства

Отличительные особенности его следующие:

- целеустремленность в получении заранее намеченных результатов;

- систематическая оценка определенных признаков и свойств животных;

- выделение в стаде особых групп, предназначенных для продуманного использования их в дальнейшей работе по качественному преобразованию стада и породы.

II. По количеству селекционных признаков

1. Односторонний (простой) отбор – отбор, проводимый по какому-либо одному свойству или признаку без учета других особенностей животных.

Односторонний отбор дает чаще всего лишь временный успех и в итоге может ухудшить стадо или породу. Объясняется это тем, что игнорирование при одностороннем отборе других, важных хозяйственно полезных признаков приводит к селекционной депрессии.

Селекционная депрессия – это нарушение равновесия популяции в отношении взаимодействия между генотипом животного и окружающей средой. Проявляется она в биологической неполноценности животных: в понижении их жизнеспособности, ослаблении конституции, ухудшении здоровья, появлении пороков телосложения, снижении воспроизводительной способности и сроков использования животных, не смотря на то, что основные, подвергающие отбору признаки, усиливаются.

В практике разведения животных известно немало примеров одностороннего отбора. Так, испанские овцеводы, ведя отбор животных только по тонине шерсти, создали непревзойденный по этому признаку электоральный тип овец, но в XX веке они почти выродились.

П. Мазаев, создавая односторонним отбором тип длинношерстной овцы, сначала добился успеха, но затем этот тип мериносовых овец, имея плохой экстерьер, дряблую кожу, общее ослабление конституции и массовое заболевание спинной сухоткой, остеодистрофией быстро прекратил свое существование, как биологически неполноценный.

Отбор американских рысаков только по резвости сопровождался ухудшением экстерьера, уменьшением ро-ста и силы лошадей.

Многовековой односторонний отбор голландского скота по величине удоя позволил вывести эту породу на первое место в мире. В то же время к концу XIX века у голландских коров отмечалась низкая жирность молока (2,8-3,4%), низкая мясная продуктивность, животные были подвержены туберкулезу, бруцеллёзу и другим заболеваниям. С начала XX века голландские селекционеры взяли курс на повышение жирномолочности скота, укрепление конституции, улучшение мясных качеств и приспособленности его к современным технологиям. К 60-м годам XX века порода была коренным образом преобразована, но она уже не могла конкурировать со многими другими породами молочного направления, поэтому некогда уникальную породу Нидерландов пришлось улучшать с использованием голштинских быков.

В практике молочного скотоводства известны случаи, когда селекционеры в качестве главного селекционируемого признака выбирают количество жира в молоке, а не удой. Анализ такой селекции показал, что в среднем по племенным стадам удой за одно поколение будет снижаться на 100 и более кг.

В США на Менской опытной станции специально проводились исследования по изучению последствий одностороннего отбора на курах-несушках. Птицу отбирали только по яйценоскости. В результате такой отбор привел к ослаблению, изнеженности конституции кур, снижению их живой массы, формированию тонкого костяка, тонкой кожи.

Эти примеры и множество других показывают, что в основу оценки животных должен быть положен комплекс признаков. При этом каждый из признаков, по которым ведется отбор, может быть выражен не столь ярко, как при одностороннем отборе, но по сочетаемости желательных качеств племенная ценность животного будет выше.

2. Сложный (комплексный) отбор - отбор животных по комплексу признаков: по происхождению, развитию, воспроизводительным способностям, продуктивности, технологическим качествам и другим.

III. По генетической сути

1.Отбор по генотипу (индивидуальный) – отбор по наследственным задаткам, заложенным в генетическом аппарате (сложной структуре генетической информа­ции, передающейся через половые клетки родителей). Отбор по генотипу осуществляется тремя способами: по предкам, по боковым родственникам, по потомкам. В племенной работе эти оценки не взаимоисключают, а дополняют друг друга.

2. Отбор по фенотипу (массовый) – отбор непосредственно по тем признакам (внешние особенности и продуктивные ка­чества), выраженность которых фиксируется у самого животного. К таким признакам относят: развитие (живая массам, конституция и экстерьер); воспроизводительные способности, продуктивность, технологические качества животных.

При массовом отборе из популяции отбирают большое число лучших особей на основе их фенотипической оценки. Это наиболее простой отбор, который дает эффект при относительно большой величине количественного признака. При низкой наследуемости признака он малоэффективен.

IV. По направлению

1. Прямой отбор – отбор по селекционируемым признакам, имеющим прямую хозяйственную и племенную ценность.

2. Косвенный отбор - отбор по признакам, чаще всего морфологическим (типы гемоглобинов, полиморфизм белков сыворотки крови, развитие потовых желез, активность щитовидной железы и ферментов, концентрация фосфолипидов в крови, содержание уксусной кислоты в крови и т.д.), не имеющим прямой хозяйственной или племенной ценности, но в то же время коррелирующим с развитием основных хозяйственно-полезных качеств животных. Это название отбора предложил Е. А. Богданов. Он основывается на законе корреляции (соотносительной изменчивости признаков), когда изменение одних особенностей организма влечет за собой изменение и ряда других.

Знание закономерностей взаимосвязи между важнейшими хозяйственно-полезными признаками необходимо при создании нового типа или новой породы животных. Выведение новой породы животных связано с установлением нового типа корреляций хозяйственно-полезных признаков, с ломкой и нарушением нежелательной корреляции. Например, повышение шерстной продуктивности у тонкорунных пород овец за счет чрезмерного повышения складчатости кожи нежелательно, так как приводит к ослаблению конституции животных. Поэтому улучшать шерстную продуктивность нужно за счет улучшение густоты шерсти и оброслости, а также увеличения живой массы животного. В этом случае образуются корреляции, которые одновременно повышают настриг, мясность и конституциональность животного.

В молочном скотоводстве возможно нарушение установившейся отрицательной корреляции надоя и основных компонентов молока, которая явилась следствием отбора на молочность. Для этого необходима одновременная селекция по надою, белко- и жирномолочности, что позволяет образовывать новые положительные корреляции данных признаков вместо существующих нежелательных.

V. По месту животных в ранжированном ряду

1. Движущий отбор – отбор среди животных стада, при котором для дальнейшего размножения оставляют лучшую его часть. Например, среди коров и кобыл на племя оставляют особей с показателями даже ниже средних в связи с низкой воспроизводительной способностью по сравнению с другими видами сельскохозяйственных животных (рис.2). Возможности отбора намного шире у романовских овец и свиней, а тем более у кур.

Систематическое применение движущего отбора в ряде поколений ведет к накоплению доли животных с более высокой продуктивностью – плюс-вариантов, а выраженность признака закрепляется наследственно.

2. Стабилизирующий отбор – отбор, используемый при создании и формировании желательного типа животных. Используется тогда, когда нужно сохранить, закрепить в стаде без изменения (без отклонения от модели) животных с определенной степенью выраженности селекционируемых признаков. Осуществляется это выбраковкой особей, уклоняющихся от желательного типа (рис.3 А). Такой термин отбора ввел в животноводческую практику И. И. Шмальгаузен. Примером такого отбора у крупного рогатого скота молочного направления продуктивности является отбор по форме и размеру вымени. В связи с требованием современной технологии животное должно быть приспособленным к машинному доению. Поэтому селекция будет направлена как против недостаточных по размерам вымени и сосков, так и против слишком больших их размеров, поскольку в том и другом случае коровы будут непригодны для механического доения. Животных, отклоняющихся по этим признакам от средних величин как в сторону минус-сигм, так и в сторону плюс-сигм, выбраковывают, а в стаде оставляют особей со средними размерами вымени и сосков.

3. Дизруптивный отбор – отбор, направленный на закрепление в популяции крайних значений признака. При этом из популяции исключают животных со средним значением признака, а плюс- и минус-варианты под-вергаются отбору, направленному в соответствующую сторону. Эту форму отбора применяют в основном в научных экспериментах. Так, на практике осуществлено выведение мини-свиней и мини-кур. В обоих случаях использовали гены карликовости. Мини-свиньи хорошо зарекомендовали себя для биомедицинских и декоративных целей (рис.4). Мини-кур используют для декоративных целей и в качестве гибридных несушек в приусадебных, фермерских хозяйствах населения, а также в качестве материнской родительской формы для производства бройлеров. Во ГНУ ВНИТИП созданы и отселекционированы 4 линии мясных кур-носителей рецессивного, сцепленного с полом гена карликовости "dw".

Живая масса кур и петухов под воздействием этого гена снижается на 27-35 %, плюсна укорочена на 20-23%, по сравнению с птицей материнских форм промышленных кроссов, имеющих нормальную массу тела, а экономия корма при выращивании молодняка и содержании взрослой птицы достигает 25-27%. Компактное телосложение, невысокая живая масса мясных "мини" кур позволяет увеличить плотность посадки на 40%. Поэтому карликовые куры более экономичны.

VI. По методике проведения

1. Пороговый отбор – отбор по независимым уровням, когда для определенных селекционируемых признаков устанавливают минимум, или порог, и животных с признаками ниже этого не допускают к воспроизводству. Например, при оценке хряков по качеству потомства определены пороги по следующим признакам:

- возрасту достижения живой массы 100 кг – 190 дней;

- затратам корма на 1 кг прироста живой массы – 4,2 кг;

- толщине шпика над 6-7-м грудными позвонками – 3,6 см. Допустим, что фактические показатели потомков хряка составили 180 дней, 4 кг и 3,9 см соответственно. Следовательно, этот хряк подлежит выбраковке из-за большей толщины шпика. Однако такой подход явно не рационален, поскольку из трех показателей два выражены отлично, а третий немного не достигает требуемого порога.

В практике зоотехнии обычно наблюдается следующее явление: если установить существенные пороги по всем признакам, то оказывается невозможным отобрать необходимое число удовлетворительных животных; если снизить требования к селекционируемым признакам до минимума, отбор будет не эффективным. В связи с этим пороговый отбор в чистом виде не применяют, а используют пороги по отдельным признакам.

2. Тандемный (последовательный) отбор – отбор, при котором в течение нескольких поколений животных отбирают сначала по одному из желательных признаков, затем, по достижении определенной сте­пени выраженности первого признака отбор ведут по второму, затем по третьему и т. д. Недостаток такой формы отбора состоит в том, что число селекционируемых признаков обычно велико, поэтому в скотоводстве, коневодстве и других отраслях животноводства селекционеру не хватает всей жизни, чтобы завершить начатую работу. К тому же, тандемный отбор, обеспечивая улучшение отдельных признаков, не исключает их последующего снижения, поскольку, когда доходит очередь до следующего n-го признака, первый признак, оставленный без внимания, с течением времени может ухудшиться до исходного уровня. По этой причине тандемный отбор обычно применяют к второстепенным признакам, сопутствующим признакам, то есть на определенном этапе уделяют внимание признаку, вызывающему наибольшую тревогу селекционера. По мере его исправления очередь доходит до следующего признака, оказывающего наиболее отрицательное влияние на племенную ценность животных стада.

3. Индексный отбор (комбинированный) – отбор по единой оценке всех признаков в комплексе – наиболее применим и практичен.

Одним из достоинств индексного отбора является то, что он дает математическое (количественное) выражение общей племенной ценности животного по большому количеству признаков как его самого, так и его предков, боковых родственников или потомков. В связи с этим, в зависимости от используемой в индексах информации, их подразделяют на две группы:

- индексы племенной ценности;

- селекционные индексы.

В первом случае оценивают один признак отбора по показателям родственников и собственной продуктивности, во втором – несколько признаков отбора без учета показателей – родственников.

При разработке селекционного индекса учитывают:

- степень развития ряда основных признаков, по которым ведется отбор;

- наследуемость признаков;

- корреляцию между признаками;

- экономическую значимость признаков.

Модельная формула селекционного индекса выглядит следующим образом:

J = К₁×Х₁+ К₂×Х₂+ К₃× Х₃+... К_n×Х_n;

где К₁, К₂, К₃, К_n - удельные значения признаков (доля влияния их при отборе). Величины постоянные, вычисляемые с помощью дисперсионного анализа, выражаются в долях единицы, или в процентах.

Х₁, Х₂, Х₃, Х_n - фактические величины отклонений признаков от среднего по стаду, или по породе, или от сверстников.

Обычно считается, что количество показателей, включаемых в селекционный индекс, не должно превышать 6-7.

Индексный отбор применим как к производителям, так и к маткам и молодняку.

Отдельно выделяют технологический отбор - это отбор животных, приспособленных к каким-либо конкретным условиям их эксплуатации. Этот термин был предложен А.И. Овсянниковым. Цель отбора состоит в том, чтобы стабилизировать развитие селекционных признаков животных, обеспечивающих возможность механизации, автоматизации технологических процессов. Технологический отбор является вариантом искусственного отбора со значительным включением в него элементов естественного отбора.

Учение о породе

1. Понятие о породе

Впервые понятие о породе возникло в 12 веке, когда человек стал сознательно прибегать к скрещиванию животных.

Определений этого понятия очень много, обобщив их можно сказать, что порода – это целостная группа домашних животных:

· одного вида

· созданная трудом человека в определенных социально-экономических природно-климатических условиях;

· общего происхождения;

· имеющая генетически обусловленные биологические и морфофункциональные особенности;

· с наследственно закрепленными полезными для человека признаками;

· определенной генеалогической структуры;

· достаточной численности для разведения «в себе» без вынужденного инбридинга.

В правовых и нормативных актах к Федеральному закону «О селекционных достижениях» (2003 г.) дается такое определение:

Порода – группа животных, которая независимо от охраноспособности обладает генетически обусловленными биологическими и морфологическими свойствами и признаками, причем некоторые из них специфичны для данной группы животных (этим определением породы, включенным в норматив и правовые акты о селекционных достижениях, следует настоящее время руководствоваться всем специалистам – селекционерам.

2.Основные факторы породообразования

Различают 2 фактора породообразования:

1. Естественно-географический

2. Социально-экономический

Естественно-географический фактор: физико-географические условия (почва, климат, характер рельефа, растительности и др.) играют большую роль в формулировании породы разного направления продуктивности, направлению, создавалось для определенных климатических и экономических зон страны.

Социально-экономический фактор – порода является исторической категорией, она вечно существовать не может. Интенсификация животноводства обостряет межпородную конкуренцию, убыстряет процесс замены одних пород другими, более продуктивными. Выживают только те породы, которые экономически выгодны и высокопродуктивны, т.е. те породы, продукция или производительность (лошадей) пользуются спросом.

3. Классификация пород

Выделяют 2 классификации пород:

1. по племенной ценности;

2. по направлению продуктивности.

В основу классификации пород по племенной ценности положено количество и качество затраченного труда на их создание.

В зависимости от племенной ценности различают породы: примитивные (аборигенные), переходные, заводские. Примитивные породы сформировались в определенных географических зонах стихийно, под влиянием в основном бессознательного отбора.

Заводская классификация -классификация пород по направлению

продуктивности.

У КРС различают породы:

1. молочного направления продуктивности – голландская порода (черно-пестрая, ярославская, холмогорская);

2. мясного направления – казахская белоголовая, калмыцкая, русская комолая);

3. комбинированного направления – симментальская, красная тамбовская, сычевская, швицкая, лебединская, бестужевская, серый украинский скот).

У свиней породы по продуктивности делят на:

1. мясные (беконные) – ландрас – толщина шпика составляет 1 – 2 см, датская, эстонская беконная, уэльс, дюрок, пьетрен;

2. сальные – крупная белая – толщина шпика – 6 – 7 см.

3. полусальные – брейтовская – толщина шпика 4 – 5 см, кемеровская, крупная черная, ливенская, северокавказская, муромская, миргородская.

У овец различают:

1. тонкорунные породы – асканийская;

2. полутонкорунные (мясо-шерстные) – куйбышевская;

3. грубошестные: шубные – романовская порода;к курдючные –гиссарская порода; смушково-молочные – каракульская, соколовская;

жирнохвостые – вологенские, кучугуровские; мясо-шерстные молочные – казахская, балбас.

У лошадей различают:

1. рабочие породы лошадей (владимирский тяжеловоз);

2. быстроаллюрные:

2.1. верховые – чистокровная верховая;

2.2. рысистые – русский и орловский рысаки.

У птиц выделяют:

1. яйценоские породы, или яичные – белый леггорн, русская белая;

2. мясные породы – белый корниш, брама, кохинхины, адлерские серебристые;

3. мясо-яичные – плимутрок,порода московских кур, ереванских, род-айланд, нью-гемпшир, суссекс, австролорп.

У кроликов различают:

1. мясо-шкурковые (комбинированные) – советская шиншилла, белый великан, серый великан;

2. пуховые – ангорская пуховая, белая пуховая, песцовая пуховая;

3. мясные (бройлерные) – новозеландская белая, фландер (бельгийский великан), калифорнийский;

4. декоративные.

4.Структура породы и методы ее совершенствования

Любая порода дефферинцируется на отдельные структурные единицы, через которые происходит ее совершенствование. Структурными элементами породы являются: линия, семейство, отродье, экотип, внутрипородный зональный тип, родственная группа, породная группа, племенная и пользовательная часть породы, племзавод (дать характеристику элементам породы).

Эти разнокачественные группы животных нужны для того, чтобы селекционер: 1) отобрав нужный материал, сочетал его в подборе; 2) для получения новых полезных комбинаций; 3) для усиления имеющихся положительных качеств; 4) устранения недостатков родителей в потомстве. Для успешного совершенствования породы нужны эти структурные единицы. И чем ярче они отличаются друг от друга, тем успешнее работа селекционера, тем прогрессивнее порода.

5.Сохранение генофонда

Имеются 2 основных метода сохранения генетических ресурсов:

1. Криогенное хранение спермы, ооцитов, эмбрионов, ДНК при НИИЖ и госплемобъединениях;

2. Поддержание поголовья локальных пород животных в первоначальных условиях их среды обитания.

С этой целью создаются заказники для пород, релактивные фермы. При научно-исследовательских учреждениях создаются фермы-коллекционарии исчезающих, аборигенных, локальных пород.