- зменшення «генетичного потенціалу» (здатності покращувати риси)
Чому інбридинг збільшує однорідність і препотентность?
Інбридинг збільшує гомозиготность. Під цим ми маємо на увазі, що якщо є два (або більше) алелі в популяції для гена, частота народження АА і аа збільшиться, тоді як Аа і аА скоротиться. Якщо собака є гомозиготною по АА, то вона може передавати тільки аллель А своїм нащадкам. Чим більше ступінь гомозиготності генома тваринного, тим більш однорідним буде його потомство, тому що вони всі будуть мати однакові алелі для багатьох генів цього батька. Якщо ви намагаєтеся розводити за певною ознакою - то це дає величезну перевагу. Варіабельність серед однопометніков буде знижена, і інбредних батько буде «домінантним», тобто дає потомство з впізнаваними рисами.
І все було б добре, тільки природі не особливо подобається гомозиготность. У сотнях досліджень з різних видів рослин і тварин (в тому числі домашніх тварин) є неспростовні докази того, що за гомозиготность потрібно платити. Райт відзначив, що
«Зниження життєздатності при застосуванні інбридингу в раніше хаотичною популяції може бути прямо пропорційно збільшенню частки гомозиготности» і «що стосується інших наслідків інбридингу:« фіксація »рис і підвищення препотентності, також, звичайно, знаходиться в прямій залежності від відсотка гомозиготності».
Це відображено на малюнках. «Пристосованість» є мірою здатності тварини виробляти потомство, яка може сприяти передачі генів наступним поколінням. Виробництво потомства, яке саме не дає потомства, має пристосованість рівну нулю. Таке може статися, якщо потомство безплідно, або померло відразу після народження, або було занадто повільним або дурним, щоб втекти від хижака - не має значення, важливо лише - чи залишаться гени даної тварини в генофонді через покоління.
Коли КІ = 0, пристосованість знаходиться на максимумі, а препотенція і однорідність на мінімумі. При збільшенні інбридингу варіабельність у нащадків знижується, але також знижується і пристосованість.
Інбридинг знижує пристосованість (червона лінія), і зменшення пристосованості пропорційно ступеня інбридингу. Результат зниження пристосованості називається «інбредних депресія», яка представляє собою весь спектр проявів зниження пристосованості. Якщо ви почнете з «безпородного» рослини (має високий гетерозис) і справите самозапилення (самозапліднення, без застосування партнера для розмноження), схожість насіння буде знижена. При продовженні самозапилення в наступних поколіннях зниження схожості насіння буде пропорційно коефіцієнту інбридингу і величиною гомозиготности (синя лінія).
Це дуже зручні співвідношення. Витрати і вигоди інбридингу прямо пропорційні КІ. Це означає, що заводчик може вибрати рівень інбридингу, який має хороший баланс між його витратами та вигодами.
Інбредних депресія у собак
Чи існують дані, що відображають негативний ефект інбредних депресії у собак? Ось деякі дані про чисельність виводків 6 порід собак з документів Шведського кеннел клубу. Перше, про що необхідно попередити, то, що вони, ймовірно, недооцінюють істинний КІ (розглядаючи до 10 поколінь), особливо для порід, популярних останнім часом (таких, як голден і лабрадор). Тому розміщення ліній на осі X відносно один одного, ймовірно, буде не зовсім достовірним.
Для наших цілей, однак, це не має особливого значення. Те, на що нам слід звернути увагу - це ефект КІ на розмір посліду, і як зазначив Райт та інші дослідження, існує лінійна залежність скорочення розміру посліду і збільшення інбридингу.
Ці лінії наочно демонструють нам відношення витрат і вигод. Для цих порід це відношення дорівнює 0,1, що означає, що збільшення інбридингу на 10% знижує розмір посліду приблизно на 1. Якщо нормальний розмір посліду становить близько 6 цуценят, при КІ 30% - що не рідкість у багатьох породах - розмір посліду зменшиться на половину. Тобто вдвічі менше цуценят, з яких можна вибрати кращих, і до того ж ці цуценята будуть менш пристосованими, згідно Райту, вони будуть менше, менш енергійні, матимуть більше вроджених дефектів і більш високу смертність, будуть рости повільніше, мати більш коротку тривалість життя, і, звичайно, збільшиться число генетичних хвороб, що викликаються рецесивними мутаціями.
Як інбредних депресія відбивається на нащадках? Це чітко простежується на смертності цуценят. Ось дані по Бігль, у яких при КІ менше 25% смертність цуценят до 10 денного віку склала більше 20%. При збільшенні КІ більше 25% збільшується і смертність, 30% для собак з КІ 25-50%, і вище, коли КІ ще збільшується.
У пуделів з КІ менше 6% тривалість життя на 4 роки більше, ніж з більш високим КІ, а ризик завороту шлунка приблизно пропорційний збільшенню КІ, тобто збільшення КІ на 10% збільшує ризик розвитку завороту приблизно на стільки ж побільшало.
Тривалість життя стандартних пуделів при різних рівнях інбридингу. Блакитні ромби: <6,25% (N=39), розовые квадраты: 6,25-12,5% (N=65); красные треугольники: 12,5-25% (N=141); черные кружки:>25% (N = 71). Безперервна лінія відображає групу> 25%.
Залежність КІ і даних про смерть від завороту шлунка.
У бернськіх зенненхундів при кожному збільшенні КІ на 10% скорочує тривалість життя на 200 днів. Для собак з КІ 30% тривалість життя знижується майже на 2 роки.
Так скільки інбридингу занадто багато?
Тепер це питання на мільйон доларів. Якби інбридинг ніс тільки хороше, селекціонери б використовували тільки його і тварини процвітали б. Але заводчикам необхідно контролювати інбридинг з причин, описаних вище. Отже, як же оцінити витрати і вигоди?
Правило для сталого розвитку диких і домашніх тварин - це тримати інбридинг нижче 5%, і використовувати 10% як верхню межу для популяцій. Там можуть зустрічатися тварини, які мають КІ набагато вище (наприклад, для збереження цінних якостей і схрещування в межах лінії), але коли середня кількість в популяції вище 10%, починаються проблеми. Скорочується плодючість, послід стають менше, розмір тварин зменшується, збільшується ризик розвитку генетичних захворювань, скорочується тривалість життя, знижується пристосованість. Виходить негативний зворотний зв'язок, що називається «вихор вимирання» (extinction vortex), і як тільки популяція вступає на цей шлях, стає дуже складно зупинити цей процес. Відзначимо ще раз, що поріг для запуску «вихору» становить КІ в 10%. У більшості порід домашньої худоби (корів і т.д.), КІ зберігається нижче цієї межі. При розведенні службових робочих собак також дотримуються КІ менше 10%. Але в середовищі породистих собак інша справа, КІ (що розраховується назад до засновника) може бути складно визначимо. І свідчення інбредних депресії та інших наслідків інбридингу дуже очевидні - послід з єдиним щеням, високі темпи розвитку раку у молодих собак, алергії і багато інших показників, які здаються «нормою» в сучасному розведенні.
Інбридинг може бути використаний для отримання виняткових тварин, але ціна цього може бути дуже велика!
Дивіться також:
- Еволюційні зміни домашніх собак
- Переваги та ризики кастрації собак і кішок
- Популяційна генетика чистокровних собак
- Як перемогти спадкові захворювання у породистих собак?
- Мікробіота шлунково-кишкового тракту собак і її модифікація про-, пре- і синбіотики
- Що ми знаємо про собачих іграх?