Международное сотрудничество как объективный фактор развития отечественной зоотехнии
Бородай Ирина Сергеевна,
кандидат исторических наук, начальник отдела интеллектуальной собственности, маркетинга инноваций и аспирантуры Института разведения и генетики животных Национальной академии аграрных наук Украины.
Развитие зоотехнической науки подчиняется как общим, характерным для всех наук, законам, так и специфическим, присущим ей внутренним особенностям. Одной из основных ее закономерностей является подлинно интернациональный характер, ярким свидетельством которого служит история становления и развития ее основных направлений, учений и теорий, обоснованных зарубежными и отечественными учеными. Их интеграция способствовала формированию крепкого фундамента для превращения зоотехнии в начале ХХ ст. в логическую систему научного знания, которой принадлежит решающая роль в качественном преобразовании сельскохозяйственных животных. Международное сотрудничество в отрасли животноводства также осуществляется на основе интенсивного обмена племенным материалом, выведения пород сельскохозяйственных животных с мировым признанием, а также организации международных научных институтов и сообществ для решения глобальных проблем современного животноводства.
Зоотехния является системой научного знания, охватывающей комплекс научных направлений, учений, теорий, непосредственно касающихся вопросов разведения, кормления и содержания сельскохозяйственных животных. Рассмотрим в хронологической последовательности эволюцию ее основных cоставляющих, которая была обеспечена разработками зарубежных и отечественных ученых.
Становлению науки о разведении сельскохозяйственных животных способствовали научные труды французских учёных Ж. Л. Бюффона, К. Буржела, разработавших теорию скрещивания в животноводстве, а также учение об экстерьере. В начале ХIХ ст. получила развитие теория «константности» пород, обоснованная Веккерлином и Юстинусом. Во второй половине ХIX ст. появились классические сочинения по зоотехнии немецких ученых Г. Натузиуса, Г. Зеттегаста и др. На развитие зоотехнии в этот период огромное влияние оказало эволюционное учение Ч. Дарвина, послужившее фундаментом для дальнейшей работы по выведению культурных пород животных.
В становление науки о кормлении сельскохозяйственных животных весомый вклад осуществили немецкие ученые. В первой половине ХІХ ст. А. Тэер обосновал теорию «сенных эквивалентов», явившеюся первоосновой этого раздела зоотехнии. В разработку норм кормления и кормовых рационов весомый вклад также осуществили Ю. Либих, В. И. Геннеберг, Ф. Штоманн, Г. Грувен, Е. Вольф и др. [2].
В конце ХIX – начале ХХ ст. появляются работы русских учёных Н. П. Чирвинского, П. Н. Кулешова, М. И. Придорогина, Е. А. Богданова, содержащие обширный материал по происхождению, распространению, хозяйственной характеристике и улучшению отечественных пород сельскохозяйственных животных, исследованию вопросов их роста и развития, экстерьера и конституции, продуктивности, а также методов разведения и др.
М. Ф. Иванов, Е. А. Богданов, Д. А. Кисловский создали научно обоснованную систему разведения сельскохозяйственных животных по линиям, которая приобрела значение высшей формы племенной работы. В научных трудах Е. А. Богданова, П. Н. Кулешова, Е. Ф. Лискуна, М. Ф. Иванова получило новую интерпретацию и развитие учение об экстерьере и конституции животных. Оно основывалось на представлении о целостности организма животного и служило теоретической базой для разработки системы бонитировки. В разработку проблемы одомашнивания животных, определение центров их происхождения значительный вклад осуществили Е. А. Богданов, С. Н. Боголюбский, В. И. Громова, П. Н. Кулешов, Е. Ф. Лискун, А. А. Браунер и др. [1].
В этот период достигли несомненных успехов в оценке питательности кормов по их продуктивному действию. Немецкий ученый О. Кельнер предложил использовать в качестве единицы питательности корма крахмальный эквивалент. Немногим позже Г. Армсби ввёл термы как энергетическую единицу для оценки питательности корма, в то же время Н. Фьорд и Н. Ханссон разрабатывают скандинавскую кормовую единицу, которая до сих пор применяется в Швеции, Дании, Норвегии, Исландии и Финляндии [4].
В начале ХХ ст. Т. Осборном и Л. Менделем была изучена потребность лабораторных животных в незаменимых аминокислотах, что явилось основанием для разработки ее норм для сельскохозяйственных животных. По мере усовершенствования методик были значительно углублены исследования по минеральному питанию, усовершенствовано учение о микроэлементах. На этой основе была доказана незаменимость около 70 веществ, элементов и факторов в питании, а также установлена норма их содержания в кормах.
В развитие науки о кормлении сельскохозяйственных животных в этот период весомый вклад осуществили отечественные ученые Н. П. Чирвинский, Е. А. Богданов, М. И. Дьяков, И. С. Попов. В частности, Н. П. Чирвинским были разработаны научные основы кормления сельскохозяйственных животных, опирающиеся на глубокие знания закономерностей физико-химического механизма процессов пищеварения. Его заключение о том, что в образовании жиров берут участие углеводы и минеральные вещества является значительным вкладом в науку о кормлении сельскохозяйственных животных. Е. А. Богданов впервые разработал советскую кормовую единицу для оценки общей питательности корма. М. И. Дьяков и И. С. Попов предложили нормы кормления для всех видов сельскохозяйственных животных и создали таблицы питательности кормов, долгое время служившие основой для составления кормовых рационов [1].
Вершиной развития науки о разведении сельскохозяйственных животных первой половины ХХ ст. явилась методика породообразования, разработанная академиком М. Ф. Ивановым. Принципиальный стратегический подход ученого к местным породам состоял в их дальнейшем совершенствовании на основе оптимизации методов кормления и содержания, воспроизводительного скрещивания с более продуктивными породами зарубежной селекции, обоснования эффективности применения межвидовой и межродовой гибридизации, акклиматизации и одомашнивания еще неосвоенных видов диких животных [3].
Не менее важным вкладом в зоотехнию этого периода явилась разработка И. И. Ивановым метода искусственного осеменения животных, нашедшего широкое применение в отечественной и зарубежной практике животноводства. По его инициативе в 1910 г. в «Аскании-Новой» была открыта первая в Украине зоотехническая станция, функционировавшая до 1917 г. и находившаяся в подчинении физиологического отделения Управления ветеринарной службой Министерства внутренних дел России. Кроме ведения научной работы она также являлась показательным пунктом искусственного осеменения коней.
Во второй половине ХХ ст. получили развитие многие основополагающие вопросы теории разведения сельскохозяйственных животных, а именно учение о породе и использовании различных форм отбора и подбора, проблема биологической сущности и применения в животноводстве инбридинга и гетерозиса, учение об экстерьере и конституции животных, проблема индивидуального развития животных.
Для развития учения о породе и породообразования решающее значение имело обоснование ее популяционной и системной концепции. Теоретики популяционной концепции породы Дж.Лаш и Л.Крюгер раскрывали ее сущность при помощи генетических понятий. При этом объектом селекции являлась вся порода, в связи с чем первоочередное значение приобрели разработки программ крупномасштабной селекции, основывающиеся на оценке быков по качеству потомства, максимальном использовании наиболее продуктивных матерей. На развитие отечественной зоотехнии особое влияние осуществила системная концепция породы, способствующая более основательному изучению таких ее системных параметров, как иерархичность, динамичность развития, эволюционная взаимозависимость составляющих, открытость и др. В ее разработку определяющий вклад осуществили Д. А. Кисловский, А. И. Самусенко, М. В. Зубец, В. П. Буркат и др. [3].
Во второй половине ХХ ст. громадное внимание уделяли изучению проблемы гетерозиса сельскохозяйственных животных. Исследованию его отдельных закономерностей способствовали гипотезы, обоснованные зарубежными и отечественными учеными Д. Холдейном, Б. Доджем, Д. Ренделом, В. Кирпичниковым, В. Струнниковым, В. Шахбазовым, В. Конаревым, Г. Бердышевым и др. В частности, В. О. Струнников на основе исследований по генетике партеногенеза шелкопряда обосновал, что включение гомозиготного рецессивного полулетального аллеля в аутбредную линию под действием искусственного и природного отбора приводит к образованию компенсаторного комплекса генов, усиливающего отдельные метаболические процессы, способствующие увеличению жизнедеятельности и переразвитию признаков исходной линии, депрессированных полулетальным аллелем [8]. Согласно цитобиофизической гипотезе гетерозиса В. Г. Шахбазова интегральным фактором гетерозисного эффекта и общей функциональной активности ядерного генома является биоэлектрический потенциал ядра [9].
Для этого периода было характерным изучение проблемы индивидуального развития сельскохозяйственных животных, в разработку которой значительный вклад осуществили Р. Берг, Р. Батерфилт, С. Броди, Г. Шмидт, Н. П. Чирвинский, А. А. Малигонов, П. Д. Пшеничный, Н. Н. Колесник, К. Б. Свечин, и др. В частности, Н. Н. Колесник общий процесс роста изучал по типу цепочных реакций, обосновав, что каждый последующий этап определяется особенностями предыдущего. В постэмбриональный период рост в значительной степени зависит от массы животного при рождении, которую ученый рассматривал как важный селекционный признак [7].
Во второй половине ХХ ст. были существенно усовершенствованы методы разведения сельскохозяйственных животных на основе углубленного изучения биологической сущности чистопородного разведения как основного метода племенной работы. В разработке методических положений линейного разведения и генеалогического анализа весомый вклад принадлежит украинским ученым Н. А. Кравченко, Ф. Ф. Эйснеру и др. Так, Н. А. Кравченко предложил метод перекрестных родоводов, который был и остается наиболее оптимальной формой записи группового происхождения по прямой материнской линии. Немаловажно отметить, что в этот период в животноводстве также была обоснована эффективность широкого применения разнообразных форм скрещивания. Разработана система оценки всех видов сельскохозяйственных животных по комплексу признаков для определения их пользовательской и племенной ценности [1].
Значительным достижением мировой зоотехнии стал способ длительного сохранения спермы в глубокозамороженном состоянии (при -196°С), разработанный И. В. Смирновым, В. К. Миловановым, И. И. Соколовской, позволивший использовать в селекционном процессе наиболее ценных производителей и способствующий дальнейшему развитию научных исследований в области воспроизводства животных.
Развитие зоотехнии в этот период было тесно связано с достижениями генетики, благодаря которым проводились обширные исследования белков крови, молока, куриных яиц с целью выяснения их изменчивости, наследственной обусловленности, установления связи с жизнеспособностью и продуктивностью животных. Широкое применение в животноводстве получила популяционная генетика, изучающая изменения генетической структуры больших групп особей под влиянием внешних и внутренних факторов. В развитие данного направления несомненный вклад осуществили Л. Хейзел, Дж.Лаш, Дж.Лернер, Р. Тейнберг, Д. Холдейн, О. В. Гаркави, Л. К. Эрнст, В. А. Чемм, Ф. Ф. Эйснер, обосновавшие эффективность использования принципов популяционной генетики при построении программ крупномасштабной селекции, разработавшие основы построения селекционных индексов [1].
Развитию животноводства способствовало широкое внедрение методов иммуногенетики. Исследование групп крови обеспечило контроль достоверности происхождения животных. Генетическая экспертиза приобрела значение незаменимого элемента селекционного процесса по совершенствованию существующих и выведению новых пород сельскохозяйственных животных, где иммуногенетические данные дополняли информацию о племенных и генетических особенностях линий. Значительные усилия к становлению иммуногенетических методов селекции приложили Р. Браун, M. Фостер, И. Рендел, C.Стормонт, А. М. Машуров, Л. К. Эрнст, С. В. Уханов, В. Н. Тихонов, А. С. Всяких, А. П. Солдатов, В. Е. Гинтовт, Ф. Ф. Эйснер, И. Р. Гиллер, Е. В. Эйдригевич, В. И. Глазко, В. Е. Мещеряков и др. [4].
Цитогенетические подходы в животноводстве применялись преимущественно при проведении традиционного цитогенетического мониторинга, а также при разработке селекционных критериев для подбора и оценки племенных животных. Цитогенетический мониторинг способствовал поддержанию чистоты популяций и пород на основе выявления и элиминации носителей хромосомных аномалий. Внедрению цитогенетических методов в практику животноводства способствовали разработки, предложенные Х. Андерсоном, A. Блуммом, В. Кингом, B. Майром, Н. В. Томилиным, С. Г. Куликовой, Т. Ю. Киселевой, Г. К. Исаковой, Н. Н. Ильинских, А. И. Жигачевым, А. С. Графодатских, В. С. Качурой, А. А. Мелешком и др. В частности, в 1986 г. украинскими учеными В. С. Качурой и А. А. Мелешком была разработана и внедрена в производство технология хромосомного контроля быков-производителей, которые являлись носителями скрытых генетических дефектов и существенно снижали воспроизводительные качества скота.
В последние десятилетия были достигнуты значительные успехи в области разведения сельскохозяйственных животных, а именно раскрыт биологический феномен породы с позиций системного подхода, разработана теоретическая концепция процесса консолидации наследственности помесных животных при разведении «в себе» и воспроизводительном скрещивании. Также была предложена гипотеза проявления эффекта гетерозиса у помесных животных и причины его угасания в поколениях при их дальнейшем разведении, обоснованы эффективные методы оценки генотипа животных и прогнозирования их продуктивности. Завершен первый этап изучения возможностей биотехнологии и генетики относительно биологического конструирования, положено начало определению истинного генетического статуса животных с помощью полимеразной цепной реакции [4].
В области кормления сельскохозяйственных животных во второй половине ХХ ст. многие зоотехнические институты работали над проблемой аминокислотного, витаминного и минерального питания животных, изучали их влияние на формирование продуктивности. В результате были предложены рецепты заменителей белка и смеси концентратов, в частности различные полнорационные комбикорма для разных видов сельскохозяйственных животных. Обоснована возможность силосования, дрожжевания, химического консервирования грубых кормов с целью повышения их питательной ценности. Накоплен ценный материал по изучению биогеохимических зон, имеющих недостаток или избыток макро- и микроэлементов в земле, кормах, воде. Сформировано новое направление – диетическое кормление с целью профилактики ряда болезней и диетотерапия для лечения больных животных [4].
Во второй половине ХХ ст. разработали основы ускоренной сушки кормов для сохранения витаминов; обосновали эффективность применения антибиотиков, эстрогенов, тканевых препаратов, стимуляторов роста животных. Учитывая последние достижения, были усовершенствованы основы кормления различных возрастных групп сельскохозяйственных животных. В разработку этих вопросов значительный вклад осуществили зарубежные и отечественные ученые: К. Неринг, Р. Шиманн, Э. Кремптон, Л. Харрис, К. Блекстер, Н. И. Клейменов, В. И. Фисинин, А. С. Солун, Н. И. Денисов, М. Ф. Томмэ, В. В. Щеглов, А. П. Калашников, А. П. Дмитроченко, Н. А. Коваленко, Н. Т. Ноздрин, И. А. Даниленко, Г. А. Богданов, Г. Т. Клиценко, В. Ф. Каравашенко и др.
В современных условиях развития животноводства являются приоритетными разработки, посвященные раскрытию механизма гетерозиса, его прогнозирования и управления. На пути получения максимального эффекта от гетерозисных гибридов все еще находятся серьезные препятствия, для преодоления которых зоотехнической науке нужно решить ряд вопросов. Во-первых, необходимо разработать технические способы производства гибридов F1 для некоторых видов сельскохозяйственных животных. Во-вторых, научиться сохранять на соответствующем уровне гетерозис в последующих поколениях. В-третьих, следует контролировать образование форм с высокой комбинационной способностью. До сих пор также до конца не изучены природа и генетический механизм онтогенеза сельскохозяйственных животных. Решение этой проблемы дало бы возможность селекционерам более точно прогнозировать и управлять их продуктивностью, способствовать качественному улучшению племенных ресурсов [4].
Одной из наиболее острых проблем современности является сохранение биологического разнообразия, в составе которого весомую часть занимает животноводство. Одновременно с беспрерывным процессом выведения новых пород некоторые из них находятся под угрозой исчезновения, поскольку интенсивно используются лишь наиболее продуктивные из них. Аборигенные породы отличаются высокими адаптационными и резистентными качествами, повышенной крепостью конституции, жизнеспособностью, пластичностью, неприхотливостью к кормам и удовлетворительной их оплатой, отличными воспроизводительными качествами, многоплодием и др. Эти породы являются ценным культурным, интеллектуальным и генетическим наследием всего человечества. Проблема их сохранения становится особенно актуальной для всего мирового научного сообщества [6].
Не менее важной проблемой современности, которая может привести к таким отрицательным последствиям, как быстрое распространение новых заболеваний, нарушение биологического баланса в растительных и животных биоценозах, мутации, нарушение развития и гибели потомства, является создание трансгенных организмов. Необходимо уделять особое внимание работам, способствующим поступлению трансгенных микроорганизмов в окружающую среду, а также возникновению трансгенных микроорганизмов, стойких ко всем известным антибиотикам. Необходимо обстоятельно исследовать качество продукции, получаемой от трансгенных животных.
В вопросах кормления сельскохозяйственных животных в современных условиях является приоритетным развитие таких направлений:
1) разработка и внедрение в производство премиксов нового поколения с повышенным биологическим и продуктивным действием, антистрессовыми, иммуностимулирующими способностями;
2) усовершенствование зональных рецептов доступных белково-витаминно-минеральных добавок с использованием местных растительных протеиновых кормов;
3) разрешение проблемы нормирования аминокислотного питания и др.
Таким образом, на всех этапах становления и развития зоотехнической науки ей был присущ интернациональный характер. Не смотря на национальные традиции и культуру ведения животноводства в каждой из отдельно взятых стран мира, зоотехния основывается на единой системе научного знания. Ее основу составляют научные направления, учения и теории, обоснованные отдельными учеными мира и признанные мировым научным сообществом.
Литература
2. Бородай І. С. Вплив німецької зоотехнії на становлення наукових основ вітчизняного тваринництва // Перспективные вопросы мировой науки: матер. VІІ межд. научн. практ. конф., 17–25 декабря, 2011 г. – София: «Бял ГРАД-БГ», 2011. – Т. 17. История. Философия. Политика. – С. 50–54.
4. Бородай І. До історії становлення зоотехнічної науки в Україні // Київська старовина. – 2010. – № 1. – С. 3-10.
5. Бородай І.С. Становлення та розвиток вчення про годівлю сільськогосподарських тварин // Історичні записки: зб. наук. пр. – Вип. 27. – Луганськ, 2010. – С. 6–14.
7. Колесник Н.Н. Генетика живой массы скота. – К.: Урожай, 1985. – 184 с.
8. Струнников В.А. Природа гетерозиса и новые методы ее повышения. – М.: Наука, 1994. – 108 с.
Поступила в редакцию 13.06.2012 г.