Бабушкина Е.А., Гречаный Г.В., Корзун В.М. Генетическая стратегия эксплуатации популяций животных (на примере дрозофилы) // Первое всесоюзное совещание по проблемам зоокультуры. Тезисы докладов. Часть третья. Москва, 1986. С. 100-102.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ ЖИВОТНЫХ (НА ПРИМЕРЕ ДРОЗОФИЛЫ)
Задача повышения продуктивности искусственно разводимых популяций животных выдвигает требование более полного использования генофонда вида, поскольку проведение исследований, направленных только на совершенствование условий культивирования животных недостаточно для эффективного ее решения. Разработка рассматриваемой проблемы предполагает привлечение модельных обьектов, которые сами по себе не имеют хозяйственного значения, но обладают рядом преимуществ, позволяющих определить некоторые пути исследований. К таким объектам можно отнести дрозофилу.
Очевидно, что при интенсивной эксплуатации популяций выгодно, чтобы последние состояли из особей, характеризующихся высокой компенсаторной реакцией на такое воздействие. Этому требованию отвечают генотипы с высоким репродуктивным потенциалом в разреженных условиях. Кроме того, в некоторых случаях необходимо создание искусственных популяций или пород животных, имеющих высокую продуктивность в условиях скученного содержания.
Нами в природных популяциях Drosophila melanogaster была обнаружена широкая генетическая гетерогенность по реакции на увеличение плотности. С одной стороны имеются генотипы, обладающие большей плодовитостью при низкой плотности и низким её уровнем при перенаселении (неустойчивые к плотности). С другой - генотипы с высокой плодовитостью в условиях скученности и меньшей приспособленностью в разреженных культурах (устойчивые к плотности). Отбор по реакции на плотность очень эффективен, и контрастные линии могут быть выделены через одно-три поколения как путем селекции из одной линии, полученной из природы, так и при массовом тестировании большого числа линий. Обнаруженная изменчивость свидетельствует о возможности создания популяций с заданными свойствами: одних - с высокой репродуктивной способностью в разреженных условиях, других - с высокой устойчивостью к действию перенаселения.
Было проведено исследование динамики численности экспериментальных популяций, образованных устойчивыми или неустойчивыми к плотности линиями. Мухи содержались в популяционных ящиках, численность учитывалась еженедельно на протяжении длительного времени. Выявлено, что дисперсия численности популяций, основанных неустойчивыми линиями, меньше. Из этого следует, что численность популяций с такой генотипической структурой стабильнее и менее подвержена колебаниям.
Другой важной задачей эксплуатации популяций животных является исследование возможного влияния эксплуатации на изменение генотипического состава. Реагирование популяций животных как в естественных, так и искусственных условиях на эксплуатационное давление хорошо известно. Оно сводится к компенсаторной реакции популяции на убыль животных, которая выражается в увеличении выживаемости и плодовитости, что является следствием снижения плотности и уменьшения внутривидовой конкуренции в результате эксплуатации. Если общие экологические закономерности этого процесса ясны, то его влияние на генотипический состав популяции изучено недостаточно.
Исследуемые экспериментальные популяции были основаны мухами, отловленными в природе. Одна из них на протяжении тридцати суток подвергалась интенсивной эксплуатации: через день все мухи из популяционного ящика изымались, другая в этот период размножалась свободно. Затем режим их содержания менялся на противоположный и т.д. Проанализировано четыре таких цикла. Каждые десять суток из популяции брались выборки мух и у них в индивидуальных культурах оценивалась продуктивность (число потомков, оставляемых самкой за определенный промежуток времени). Обнаружено, что продуктивность особей из эксплуатируемой популяции была выше уже через двадцать дней после изменения условий существования. Причем, характер различий, наряду с экологическими факторами, определялся и генетическими, поскольку они сохранялись у потомков сравниваемых особей.
Таким образом, при эксплуатации популяций дрозофилы происходит быстрая (за одно- два поколения) перестройка генотипического состава по репродуктивной способности, что способствует увеличению их компенсаторных способностей. По-видимому, одной из причин такого преобразования является разнонаправленный отбор в условиях различной плотности на основе описанной выше гетерогенности. Влияние генетических процессов на уровень компенсаторного потенциала популяций нужно учитывать при определении эксплуатационной нагрузки, которую они могут выдержать.