Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

селекции. Добившись определенного результата с помощью инбридинга, селекционеры приступают к скрещиванию разных межлинейных гибридов для того, чтобы снизить вредные последствия близкородственного скрещивания путем перевода нежелательных рецессивных аллелей в гетерозиготное состояние. Чистота породы при этом немного снижается, но зато вырастает ее жизнеспособность. Такое неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных в пределах одного вида называется аутбридингом.

«В пределах одного вида», обратите внимание. Скрещивание волка с собакой – это аутбридинг, а скрещивание осла с лошадью – это отдаленная гибридизация, поскольку скрещиваются животные, относящиеся к разным биологическим видам.

Аутбридинг обычно представляет собой более масштабный процесс, нежели инбридинг, то есть – в скрещивании участвует бо`льшее количество особей. Аутбридинг применяется для поддержания полезных качеств и усиления их выраженности у следующих поколений. Различают также получение межвидовых и межродовых гибридов, которая гораздо чаще применяется в селекции растений, нежели в селекции животных.

В практическом животноводстве аутбридинг называют разведением по племенной книге.

Доводилось ли вам слышать о племенных книгах? Герои некоторых литературных произведений сильно переживали из-за того, что их лошади не были занесены в племенные книги, а другие герои пускались на всякие ухищрения, от подкупа до мошенничества, ради того, чтобы их лошадь попала в такую книгу.

Если вы занимаетесь «неродственным» скрещиванием, то вам нужно быть уверенным в том, что избранные вами для скрещивания особи соответствуют стандарту породы и имеют «чистое» происхождение. Для упорядочения и облегчения селекционной работы существуют реестры породы, называемые «племенными книгами». В эти книги вносят животных, которые считаются годными для разведения.

Племенные книги бывают закрытыми и открытыми. В закрытые племенные книги записывают только чистопородных животных, предки которых значатся в племенных книгах. Закрытая племенная книга позволяет сохранять чистоту породы, но ограничивает ее способность к улучшению, а также ограничивает генофонд породы. В открытые племенные книги записывают как чистопородных животных, так и высококровных помесей (гибридов, имеющих более половины кровности по чистокровной породе).

Племенные книги существуют с конца XVIII века. Изначально в племенные книги записывалось только происхождение животных. Позднее, кроме происхождения, стали записывать основные показатели развития, экстерьера42, продуктивности и племенной деятельности животных.

Межвидовые и межродовые гибриды животных и растений чаще всего бывают бесплодными по причине нарушения образования половых клеток вследствие несовпадения количества отцовских и материнских хромосом. Но если половые клетки у гибридов образуются нормально, то они могут давать начало новым биологическим видам, объединяющим в себе качества (полезные качества) обоих предков.

Так, например, гибрид белуги и стерляди бестер сочетает быстрый рост белуги и раннее созревание стерляди, сравнительно легко привыкает к искусственным кормам и нетребователен к теплу (диапазон температур роста варьирует от 1 до 3 °C°). Взрослые особи достигают в длину до 1,8 метра, а масса их может превышать 30 килограмм. Самки бестера откладывают по 2–3 килограмма черной икры.

Бестер

Белуга и стерлядь принадлежат к разным родам осетровых рыб, но число хромосом у них одинаковое, и потому бестер хорошо размножается.

Гибрид хорька и европейской норки, называемый хонориком, произошел от скрещивания гибридного хорька-самца, родителями которого были черный и светлый хорьки, и самки европейской норки. Хонорик – «трехвидовой» гибрид. Мех у хонорика такой же, что и у норки, но размеры тела больше, чем у хорька или норки. В этом и заключается его преимущество как пушного зверя – шкурка больше, чем у норки, при практически том же качестве меха. Впрочем, некоторые знатоки утверждают, что хонорик по качеству и красоте меха значительно превосходит норку. Хонорики примечательны тем, что встречаются и в дикой природе, в местах совместного обитания норок и хорьков. Также в природе встречаются и другие гибриды, например, зебры и лошади (зеброид), бизона и зубра (зубробизон), соболя и лесной куницы (кидус).

Хонорик

Гибрид горных баранов архаров и овец-мериносов, называемый архаромериносом, способен пастись высоко в горах, куда обычные овцы добраться не могут, но при этом дает такую же высококачественную шерсть, что и мериносы. Но главным преимуществом архаромериносов являются их размеры, которые значительно превосходят размеры архара и барана. Вес самцов может доходить до 150 килограмм, а вес у самок – до 90!

Архаромеринос

Гибриды, а в особенности гибриды первого поколения, отличаются повышенной жизнеспособностью (а также повышенной плодовитостью и бо`льшими размерами), нежели их родители. Увеличение жизнеспособности гибридов называется гетерозисом. С гетерозисом пока еще не все ясно, но принято объяснять его гетерозиготностью гибридов – у потомков родителей, принадлежащих к разным биологическим видам, а то и родам, большинство аллельных пар переходит в гетерозиготное состояние. При этом рецессивные «вредные» гены, снижающие жизнеспособность, не проявляются. Проще говоря, при сильно различающихся генотипах отца и матери меньше вероятность проявления у потомства нежелательных вредных признаков.

Со второго поколения гетерозисный эффект начинает угасать. Это можно объяснить повышением доли гомозиготных организмов, ведь второе поколение получается в результате близкородственного скрещивания. Потому для выращивания гетерозисных гибридов необходимо постоянное производство чистых линий. Скрестили чистые линии – получили гибрид – засеяли им поля – получили урожай – засеяли поля новым гибридом…

Феномен гетерозиса широко используют в растениеводстве и животноводстве. Бройлерные цыплята, отличающиеся очень быстрым ростом, – это гибриды первого поколения (или же первых поколений). Широко используются суперплодовитые гибридные сорта сельскохозяйственных культур, в первую очередь кукурузы и пшеницы. В целом урожайность гетерозисных гибридов на 10–30 % выше, чем у обычных сортов, а гибриды кукурузы стандартно «держат планку» на уровне 30 %. Повышенная жизнеспособность гибридов первого поколения проявляется не только в бо`льшей урожайности, но и в устойчивости к температурным колебаниям, засухе и болезням.

Интересная деталь – в скотоводстве гибриды первого поколения отличаются более крупными размерами, говоря официальным языком – имеют повышенную мясную продуктивность, а вот повышенной молочной продуктивности у них не наблюдается. Молочную продуктивность можно повышать только при помощи отбора.

Селекция микроорганизмов имеет не менее важное значение, чем селекция растений и селекция животных. Микроорганизмы создают вещества, используемые в различных отраслях промышленности – фармацевтической, химической, пищевой, металлургической… Да, представьте, и в металлургической тоже – в частности микроорганизмы применяются для выщелачивания металлов из бедных медных и урановых руд. Такие отрасли пищевой промышленности, как хлебопечение, производство спирта и некоторых органических кислот, а также виноделие основаны на деятельности микроорганизмов. Микроорганизмы производят антибиотики, гормоны, витамины и ряд других лекарственных средств.

Традиционная, «исконная» селекция микроорганизмов использовала два метода – отбор и искусственный мутагенез. Вызывать мутации у микроорганизмов, размножающихся бесполым путем, очень удобно. Во-первых, любые