Ugrás a tartalomhoz

Általános állattenyésztés

Bodó Imre, Dinnyés András , Farkasné Bali Papp Ágnes, Fésüs László, Hidas András, Holló István, Horvainé Szabó Mária, Komlósi István, Kovács András, Lengyel Attila, Mihók Sándor , Nagy Nándor, Polgár J. Péter, Szabó Ferenc , Szabóné Willin Erzsébet, Tőzsér János

Mezőgazda Kiadó

Etológiai genetika

Etológiai genetika

Az etológia (viselkedéstan) az állatok biológiai, fiziológiai és külső környezeti tényezők által meghatározott magatartásával foglalkozik. A magatartás az öröklött elemek és a környezet egymásra hatása révén alakul és fejlődik. Az egyed genetikai adottságai (öröklött elemek) és a környezettel való kölcsönhatások (ráépülő vagy tanult elemek) alapján kialakuló viselkedés a fenotípus részét képezi. Az ezen a területen folytatott kutatások tehát a gének és a viselkedési fenotípus közötti kapcsolatot értékelik.

A magatartás genetikai szabályozottsága természetesen nem komplex viselkedés örökítését jelenti, hiszen a géneket alkotó DNS információi elsődlegesen fehérje struktúrákat kódolnak. Azt azonban már kísérleti úton is bizonyították, hogy a magatartás kisebb egységekre, elemekre bontható. Ezen elemek, mozdulatok létrehozásáért felelős géneket magatartási srukturális géneknek, az elemek intenzitását és az elemek sorrendjét meghatározó géneket pedig magatartás-szabályozó géneknek nevezzük. Ritkább esetben egy elem egyetlen gén működéséhez kötött, általában azonban 2–10 génes (poligénes) mechanizmusok a jellemzők. Az, hogy a poligénes magatartási elemek több generáción át is együtt maradnak, arra utal, hogy egy kromoszómán kapcsoltan helyezkednek el.

Minden tevékenységnek, viselkedésformának van öröklött része, de ennek aránya az adott viselkedés bonyolultsága és az azt bemutató állat-rendszertani hovatartozása (fejlettsége) szempontjából is eltérő. A fenotípus a különböző gének eltérő környezetekben való megnyilvánulása során alakul ki. A környezet nemcsak külső tényezőket (hőmérséklet, fényviszonyok, takarmány), hanem belső környezeti tényezők bizonyos csoportjait (hormonok, enzimek, regulátorfehérjék) is jelentheti. (A viselkedés és a gének kapcsolatát a 8.3. ábra szemlélteti.)

8.3. ábra - A viselkedés és a gének közötti kapcsolat (CSÁNYI nyomán, 1994)

kepek/8.3.abra.png


Az örökletes alapnak megfelelően megjelenő viselkedési elemek genetikailag programozott viselkedési sémák megjelenését eredményezik. Az egyszerű, reflexes mozgások vagy bonyolult mozgásmintázatok közös sajátossága, hogy az adott viselkedés minden esetben azonos jellemzők alapján történik meg. A génekben rejlő információk összetétele mutáció vagy szelekció révén változhat meg.

Az egerek agresszív viselkedését tesztelve megállapították, hogy az egyes homozigóta törzsek között az agresszív összecsapások 3 perc alatt bekövetkezett száma alapján bizonyítható különbségek vannak. A négy jól megkülönböztethető csoport egy-két lókuszon öröklődő ko-domináns rendszer felépítését jelezte.

A fajhibridek vagy eltérő genotípusú egyedek keresztezési kísérletei is egyértelműen bizonyították a viselkedés genetikai meghatározottságát. A kiválasztás alapja ebben az esetben az, hogy a szülők a vizsgált viselkedés szempontjából genetikailag különálló populációhoz tartozzanak. Törpepapagáj fajok fészeképítési tevékenységének vizsgálatára beállított kísérletekben a következőket tapasztalták: az egyik faj egyedei fűszálakat és papírcsíkokat a csőrükben, a másik faj egyedei a faroktollaik közé dugva szállították. A keresztezés után az utódok a két szülői módszer rossz kombinációival próbálkoztak, és képtelenek voltak bármelyiket jól csinálni.

A viselkedési fenotípusok tesztelésének egyszerű módja csak akkor lehetséges, ha az „egy gén-egy elem” kapcsolatokat vizsgáljuk. Ilyen a mézelő méh egyik veszélyes betegsége, a fertőző lárvarothadás, ami a lezárt sejtekben lévő lárvákat támadja meg. A fertőzést könnyen átvészelő méhcsaládok tagjai a fertőzött méhsejt fedőjét eltávolítják, a sejtet kiürítik és kitisztítják (8.4. ábra). A két elem alkalmazása csak együtt vezet a kívánt eredményre.

8.4. ábra - Méhek higiénikus tevékenysége (ROTHENBULLER nyomán, 1964)

kepek/8.4.abra.png


A viselkedési tulajdonságok befolyásolására végzett kísérletek általában szelekciós tevékenység felhasználásával történnek meg. Ilyen például patkányok tájékozódóképességének szelekcióval kialakított nemzedékekben történő tesztelése. A „jól” és „rosszul” tájékozódó patkányok csoportjait 20 nemzedéken át tesztelve a kiindulási eredményekhez mérten jelentősen kevesebb hibát vétettek a jó, míg sokkal több hibát a rossz tájékozódási eredményekkel bíró egyedek utódai.

Az agresszióra és annak hiányára szelektált egérpopuláció egyedei az eredeti értékszám kétszerese, illetve fele mértékű agresszív viselkedést mutattak 7 generáción át végzett szelekciós tenyésztés után.

A magatartás elemeinek előfordulási gyakorisága, intenzitása szigorúan meghatározott. Paradicsomhalakon végzett kísérletek azt bizonyítják, hogy az egyes elemek h2-értéke egészen magas, 0,8–0,95 közé esik. Az egymástól elkülönülő populációk között eltérések tapasztalhatók. Ezek a különbségek szelekcióval tovább növelhetők, az elemek előfordulási valószínűsége megváltoztatható.

A viselkedés öröklődhetőségének vizsgálatát számos paraméter esetében gazdasági állatok populációiban is tesztelték. A következőkben néhány példát, adatot láthatunk az egyes viselkedésformák öröklődhetőségére, egy kérődző (szarvasmarha) és egy abrakfogyasztó (sertés) állatfaj esetében (8.1., 8.2. táblázat).

8.1. táblázat - A szarvasmarha néhány viselkedésformájának öröklődhetősége

A vizsgált viselkedés

h2

Vizsgálatot végezte

Agresszió a pihenőboksz elfoglalásakor, tehéncsoport esetében

Agresszió az etetőautomatánál tehéncsoport esetében

0,48

0,28

BAEHR, 1983

Vérmérséklet, szarvasmarhaborjú

Vérmérséklet, zebuborjú

0,28

0,46

HEARNSHAW and MORRIS, 1984

Szexuális viselkedés, bika ugrási kedv

Szexuális viselkedés, tehén ivarzásakor

0,59

0,21

BLOCKEY et al., 1978

GWAZDAUSKAS, 1983

Legelés szelektivitása legelés időtartama

0,49

0,003

MACHA and OLSAROVA, 1986

Anyai magatartás

0,006

BUDDENBERG, 1986

Kérődzés időtartama, adott farmon

Kérődzések száma naponta, adott farmon

0,42

0,25

SÁNTHA et al., 1988


8.2. táblázat - A sertés néhány viselkedésformájának öröklődhetősége

A vizsgált viselkedés

h2

Vizsgálatot végezte

Takarmányfelvétel, hízósertés

Itató használata, hízósertés

Egyszerre felvett takarmány mennyisége

Egy napon felvett takarmány mennyisége

0,87

0,58

0,35

0,16

ATKINS, 1989

Agresszív viselkedés, hízósertés

Agresszív viselkedés előfordulása, sertés esetén általánosságban

0,16

0,20

ATKINS, 1989 SIEGAL, 1976

Koca szexuális viselkedése, ivarzáskor

0,17

NAPEL et al., 1995

Stresszérzékenység, mozgékonyság,

Reagálás stresszhelyzetben

Embertől való félelem reakciója

0,16

0,38

BEILHARZ and COX, 1976


A környezet befolyásoló hatásának függvényében módosuló viselkedés bizonyos adaptálódás, „tanulás” hatására alakul át. A környezethez való alkalmazkodás az evolúció egyik alapvető feltétele és egyben mozgatórugója is. Egy jobb, azaz sikeresebb magatartásforma információinak generációkon át történő továbbadására csak akkor van lehetőség, ha ez génekben rögzült, és az egyedek közötti különbségek a gének közötti különbségeken alapulnak. A rendszertani kategóriák vizsgálata alapján megfigyelhető tendencia azt mutatja, hogy az anatómiailag–rendszertanilag fejlettebb állat rendszerint magasabb szintű viselkedési kontrollt, több tanult viselkedési formát sajátít el és alkalmaz sikeresen (8.5. ábra).

8.5. ábra - A genetikai és környezeti faktorok viszonylagos hozzájárulása a különböző állatok viselkedéséhez (D. P. BARASH nyomán, 1977)

kepek/8.5.abra.png


Így az előnyösebb génkombinációkkal rendelkező egyedek a természetes szelekció folyamán előnyt élveznek, a „tehetségesebb” genotípusok nagyobb valószínűséggel öröklődnek tovább.

Ez a viselkedés területén megnyilvánulhat:

• sikeresebb táplálékszerzés,

• eredményesebb rejtőzködés vagy megtévesztés,

• hatékonyabb szexuális tevékenység (párkeresés, udvarlás, párosodás),

• jobb alkalmazkodóképesség elérésében.

Az állati magatartás alapvető csoportjai – azok időtartama szerint – három csoportba oszthatók:

1. az egyed élete során ismétlődő viselkedési formák, magatartási ciklusok,

2. az állat élete során egyszer megjelenő, az egyedfejlődéshez kötődő, nem ismétlődő viselkedésformák,

3. az egymást követőnemzedékek viselkedésében eltérően fellelhető viselkedésformák.

A hosszan tartó folyamatok – mint az evolúciós fejlődés – generációk százai vagy ezrei nyomán eredményezték új állatfajok, új fenotípusok kifejlődését. Az állattenyésztés első ilyen változást indukáló tevékenysége a domesztikáció volt, amely a különböző fajok esetében évezredek alatt eredményezte azok átalakulását. A tenyésztői tevékenység, a szelekció mind tudatosabb alkalmazásával jöttek létre a mai fajták, amelyek a fajon belül gyakran jelentősen eltérő jellemzőkkel bírnak. A laboratóriumi szelekciós kísérletek valószínűleg sokkal gyorsabban érhetnek el hasonló eredményeket, hiszen a szelekció néhány kiválasztott jellegre összpontosul.

Az állattenyésztési technológiák folyamatai, a műszaki környezet az állati szervezetben és egyes élettani funkciókban is változásokat indukálnak. A gazdasági állatok viselkedésében ezáltal lényegesen rövidebb időtartam alatt következnek be változások. Az állattenyésztők feladata az, hogy a populációk (tenyészetek, állatállományok) számára azok biológiai igényeihez mért lehető legmegfelelőbb tartási és tenyésztéstechnológiai eljárásokat fejlesszék ki és alkalmazzák. Számos hazai vizsgálat eredményeit publikálták szarvasmarha, juh, ló, sertés és baromfifélék jellegzetes viselkedéséről.

A törekvés a gazdasági állatok komfortérzetének kialakítására állatvédelmi szempontból is kötelezőfeladat. Az „animal welfare”, az állatok jó közérzete a termelési színvonal és eredményesség egyik alapvető feltétele.