З історії розвитку штучного осіменіння тварин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

З ІСТОРІЇ РОЗВИТКУ ШТУЧНОГО ОСІМЕНІННЯ ТВАРИН

Бондаренко О.М.

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Полтавська державна аграрна академія

На основі першоджерел розглядаються окремі аспекти історії розвитку штучного осіменіння тварин.

Штучне осіменіння тварин є найдавнішим і добре відпрацьованим біотехнологічним методом розведення сільськогосподарських тварин. Використання цього методу дає змогу обмежити розповсюдження статевих інфекцій, які є причиною безпліддя тварин, а також дозволяє ефективно використовувати генетичний потенціал кращих плідників.

Ключові слова: штучне осіменіння, акт спарювання, реакція поведінки тварин, штучне введення сперми, штучне запліднення.

Бондаренко Е.Н. Из истории развития искусственного осеменения животных

На основании первоисточников рассматриваются отдельные аспекты истории развития искусственного осеменения животных.

Искусственное осеменение животных является самым древнем и хорошо отработанным биотехнологическим методом разведения сельскохозяйственных животных. Применение этого метода позволяет ограничить распространение половых инфекций, которые являются причиной бесплодия животных. Оно также позволяет эффективно использовать генетический потенциал лучших производителей.

Bondarenko H. From history of development of artificial impregnation of animals

Based on original sources the separate aspects of history of development of artificial impregnation of animals are examined.

An artificial impregnation of animals is the oldest and well-worked biotechnological method of breeding of agricultural animals. Application of this method allows limiting distribution of sexual infections, which quite often serve as reason of fruitlessness of animals. It also allows effectively utilizing genetic potential of the best producers.

Зародження науки про розмноження тварин, як і їх приручення, губиться в глибокій давнині. В середні віки не було умов для розвитку біології розмноження, оскільки тваринництво знаходилося на досить низькому рівні, техніка ведення його була примітивною. Практично успіхи в тваринництві, що були досягнуті в давнину - приручення домашніх тварин, створення порід верхових коней, корів, овець і свиней не були теоретично узагальнені - науково обґрунтовані. Секрет зачаття, таїна розвитку нового організму у тварин давно привертали увагу людей. Про механізм зачаття тваринникам приходилось робити тільки припущення. Це не давало можливості природознавцям заволодіти секретом запліднення. Розвиток виробництва, удосконалення техніки стимулювали вивчення об'єктивних законів природи. У прогресивній початковій стадії капіталізму з покращанням системи землеробства утворилися кращі можливості для розвитку тваринництва. На початку XVII століття з'явилося продуктивне товарне й племінне, користувальне тваринництво (7).

Ідея штучного осіменіння ссавців виникла у зв'язку з дослідами зі штучного запліднення риб, вперше проведених Якобі ще в 1763 році.

Через 70 років потому Джон Шау і рибак Релі повторили досліди Якобі. Цим питанням займався і професор Коста, якому вдалося підвищити штучну заплідненість риб на 25%. На тверде практичне підґрунтя штучне запліднення риб стало тільки після того, як нашим співвітчизником В.П. Враським у середині XIX століття був відкритий «сухий», або - «російський метод штучного запліднення риб». Він давав 90% і навіть 100% запліднення (зрошення ікринок молоками). Ним був організований перший у світі Нікольський завод із розведення риби (Новгородська область) (7).

На тваринах перші зафіксовані досліди зі штучного осіменіння були проведені в 1780 р. відомим італійським ученим, абатом Лаццаро Спаланцані, а згодом у 1782 р., професором Россі.

Ці вчені проводили досліди над собаками. Отримуючи сперму методом мастурбації, вони вводили її у піхву самки (1).

Цими дослідами була доведена можливість успішного штучного осіменіння тварин. Однак досліди Спаланцані і Россі спіткала та ж участь, що й досліди Якобі: вони були забуті. І лише у другій половині XIX століття відкриття Спаланцані і Россі привертають до себе серйозну увагу медичних лікарів та гінекологів, дослідження яких дали позитивні результати.

З 1844 р. метод штучного осіменіння починає використовуватися для запліднення кобил та корів (7).

Питання штучного осіменіння, як способу швидкого покращання тварин-ництва, вперше було поставлене на рубежі XX століття І.І. Івановим (1870-1932).

Цьому вченому належить пріоритет у тому, що акт спарювання і реакція поведінки тварин не виступає необхідним компонентом для зародження потомства - вони можуть бути замінені штучним введенням сперми в статеві органи самки.

2 і 18 грудня 1899 р. І.І. Іванов зробив у Петербурзі на засіданнях "Общества русских врачей" і "Петербургского общества естествоиспытателей" дві доповіді про штучне осіменіння тварин і використання його в скотарстві та конярстві, звернувши увагу на те, що видатне біологічне відкриття XVIII ст. - метод штучного осіменіння тварин - у кінці XIX ст. використовувалося тільки в експериментальних дослідженнях, а практично його використовували лише в рибництві (3).

Робота І.І. Іванова з проблеми штучного осіменіння з метою практичного використання в тваринництві розпочалася восени 1896 р. в Пастерівському інституті в Парижі. Там він пише історію відкриття методу штучного осіменіння, дає детальний огляд робіт із даної області та аналіз причин, які заважали його використанню в практичному тваринництві в XVIII - XIX ст. Пізніше цей нарис був показаний у монографії зі штучного осіменіння. У кінці 1898 р. І.І. Іванов вертається в Росію и розпочинає свої дослідження у Інституті експериментальної медицини. Щоб розширити їх масштаби, він отримує в академіка А.О. Ковалевського дозвіл працювати в "Особой зоологической лаборатории Академии наук". Тут ним було зроблено два важливих експериментальних узагальнення, котрі лягли в основу методу штучного осіменіння: 1) природне рідке середовище сперми, що виділяється придатками статевих залоз, не є безумовною необхідністю ефективного запліднення; 2) спермії на протязі певного часу можуть зберігати поза організмом не тільки життєздатність та рухливість, але й здатність нормально запліднювати яйцеклітини, якщо умови, в яких вони зберігалися сприятливі. Виходячи з цих основних припущень, він розробив метод штучного осіменіння ссавців і птахів у двох варіантах: штучне осіменіння сперматозоїдами в природному середовищі та штучне осіменіння сперматозоїдами в штучному середовищі (фізіологічні синтетичні розбавлювачі середовища). Доповідь І.І. Іванова викликала великий інтерес у присутніх, серед яких були такі видатні вчені, як І.П. Павлов, А.О. Ковалевський, Н.В. Введенський та ін. (7).

У 1910 р. розпочинаються роботи зі штучного осіменіння на спеціальній Зоотехнічній дослідній станції в «Асканія-Нова». Тут були проведені дослідження по гібридизації сільськогосподарських тварин із дикими видами з метою виявлення межі схрещуваності різних віддалених видів тварин, а також встановлення господарсько-корисних якостей отриманих гібридів (домашні коні з зеброю і конем Пржевальського, зубра з бізоном і з домашньою рогатою худобою). Штучне осіменіння більше, ніж 200 овець та кіз у різних комбінаціях показало, що ці види тварин не схрещуються. Не отримали приплоду й при схрещуванні морських свинок зі щурами, зайця з кроликом та ін.

У 1923 р. в Англії була опублікована стаття І.І. Іванова «Применение искусственного осеменения в деле разведения серебристо-черных и черно-бурых лисиц» про можливості швидкого збільшення поголів'я хутрових звірів в умовах розведення у клітках методом штучного запліднення. По суті, це був початок ери біотехнології в тваринництві. У цій статті І.І. Іванов описує практичну технологію забору та оцінки сімені, його зберігання, розбавлення, техніку введення, схрещування цінних самців із червоними лисицями (7).

Пізніше подібні досліди повторяли у Німеччині (1925 р.), у СРСР - у Соловецькому розпліднику (1926 р.), у Пушкінському та Повенецькому звірорадгоспах (1932 р.), у Московському зоопарку та у ВНДІ тваринництва (1932-1933 рр.).

У 1940 р. вперше отримали гібрид від штучного осіменіння самки сріблясто-чорної лисиці спермою голубого песця. Самка привела одне щеня, яке мало проміжну форму між лисицею і песцем.

У 1926-1927 рр. І.І. Іванов очолює експедицію Академії наук СРСР в Африку з метою досліджень гібридизації людиноподібних мавп. У Конакрі (Гвінея) він створив для цього спеціальний розплідник (понад 20 шимпанзе). Частина цих мавп була пізніше переведена в спеціальний Сухумський розплідник, який організував І.І. Іванов разом із Н.А. Семашко та Я.А. Тоболкіним.

Повертаючись до історії штучного запліднення, зауважимо, що ідея професора І.І. Іванова про життєздатність сімені поза організмом стала основою для нової технології штучного запліднення.

Думка про можливість штучного осіменіння свиней вперше була озвучена професором І.І. Івановим. А в 1930 році у видавництві Наркомзему РСФСР вийшла його «Инструкция искусственного осеменения свиней». Однак через недостатні знання в області анатомії та фізіології статевої системи свиней, автор не зміг дати правильних рекомендацій, тому інструкція не знайшла практичного використання (7).

Методи, які використовували для отримання сімені у коней, - "губочний", піхвовий - виявилися не придатними для кнурів.

У 1931 році вперше в історії розвитку штучного осіменіння свиней І.М. Родін, В.І. Ліпатов та Н.В. Комісаров запропонували «штучну вагіну» для отримання сімені кнурів-плідників; саме за цим зразком потім були сконструйовані штучні вагіни для інших видів сільськогосподарських тварин. Ці автори виявили й довели про маткове осіменіння у свиней. Для введення сперми свиноматкам автори використовували 20-грамовий шприц Люера та резиновий катетер І.І. Іванова (для коней).

Учні І.І. Іванова на чолі з В.К. Міловановим продовжили дослідження. Були розроблені майже всі (для всіх видів сільськогосподарських тварин) інструменти для штучного осіменіння, розчинники для отримання сімені та ін.

Однак при використанні свіжорозбавленої й охолодженої сперми різних видів тварин виникли причини, що перешкоджали широкомасштабному використанню цього методу в селекції. Виявилося, що він не дає змоги повністю використати можливості самця-плідника.

У зв'язку з цим у всьому світі почали шукати більш раціональні методи, ніж використання сімені в охолодженому вигляді.

Уже в 1946 р. саме групі вчених під керівництвом В.К. Мілованова вдалося винайти спосіб довготривалого зберігання сперматозоїдів у рідкому азоті. Вперше було отримано потомство від сімені глибокого заморожування й розроблена технологія кріоконсервування (заморожування) сімені домашніх тварин та птиці.

Однак винаходи радянських вчених із кріоконсервації сперми тварин та штучного осіменіння не були помічені «світовою спільнотою», хоча повідомлення про це було опубліковано у журналі «Доклады ВАСХНИЛ» у 1947 році.

Тим часом у 1949 році аналогічну роботу виконав англієць К. Польдж. Йому вдалося отримати завдяки швидкому заморожуванню нащадків пацюків.

Коли у 70-х роках англійці на ввесь світ заявили про своє право на цей метод, радянським науковцям без перешкод вдалося довести, що саме в СРСР на три роки раніше В.К. Міловановим та його однодумцями вперше у світі вдалося методом заморожування отримати нащадків кролів. Так, тридцять років потому всесвітній винахід ХХ століття було запатентовано на користь СРСР (8).

У Всесоюзному науково-дослідному інституті (ВНДІ) свинарства в I93I-I932 рр. проводилися досліди з вивчення спермопродукції кнурів, фізіології та морфології сперматозоїдів. Однак, інтенсивна розробка теорії й практики штучного осіменіння свиней, що розпочалася ще в 1931-1935 роках, не була доведена до такого рівня, аби можна її було з успіхом використовувати в умовах колгоспів і радгоспів (7).

Наступні роки характеризувалися досить інтенсивною розробкою методики й техніки штучного осіменіння свиней. Так, І.М Худяков у 1936 році запропонував для введення сперми в статеві шляхи свиноматки скляний шприц-катетер, трохи вигнутий на кінці, довжиною близько 45 см.

У ці ж роки у наукових співробітників ВНДІ свинарства виникла думка про доцільність введення сперми фракційним методом. Однак досліди І.М. Родіна з цій області дали негативні результати, і зроблені відповідні висновки дезорієнтували інших дослідників.

У 1938 р. для отримання сперми від кнурів було запропоновано опудало.

У 1958 році співробітниками Полтавського НДІ свинарства під керівництвом академіка А.В. Квасницького була випробувана нова апаратура і детально розроблена методика штучного осіменіння свиней. Ця методика мала ряд переваг над запропонованою раніше (4,5).

За кордоном розробка штучного осіменіння свиней почалася пізніше, ніж у СРСР. І по нині, по суті, нічого нового не запропоновано, хоча у багатьох країнах (Франція, Англія, Японія, Данія та ін.) штучне осіменіння запроваджують у практику, не дивлячись на те, що результати отримують поки що нижчі, ніж ті, які отримували радянські вчені.

Можливість зберігати сперму має важливе практичне значення, оскільки при цьому можливо рівномірно й інтенсивно використовувати більш цінних плідників.

Вперше можливість збереження сперми була ведена І.І. Івановим, а також можливість розбавлення сперми та збереження її в різних синтетичних середовищах.

Найбільш розповсюдженим способом збереження сперми в наш час є зберігання її при 0⁰С, тобто при температурі танення криги. Щоб запобігти холодового удару на спермії під час охолодження використовують два способи. Перший спосіб полягає у поступовому рівномірноуповільненому охолодженні сперми. Другий спосіб заснований на властивості поєднання лецитину з білком. Лецитин у значній кількості (до 7%) знаходиться в яєчному жовтку. Тому сперму перед охолодженням розбавляють спеціальними розбавлювачами, до складу яких входить жовток свіжого курячого яйця (2).

У 1949 році вперше у світі було отримано потомство від осіменіння замороженою спермою (СРСР, І.В.Смірнов) (7).

Зараз частіше використовують новий спосіб - короткочасне збереження сперми шляхом насичення її вуглецевою кислотою. Перші досліди з її використання для збереження сперми були проведені в 1924 р. Ленінградським професором К.Н. Кржишковським і Г.Г. Павловим. Вони довели, що сперма собаки зберігається при температурі +10°С, якщо її герметично закрити у капілярі. Це пояснюється виділенням вуглекислоти в процесі обміну речовин, що приводить сперму в стан анабіозу (7).

У 1932 р. В.К. Мілованов підтвердив можливість використання вуглекислоти для припинення руху сперміїв собаки.

В Америці перші дослідження зі штучного осіменіння корів були розпочаті в 1937-1938 рр. (слід відмітити, що і в наш час американські вчені використовують апаратуру, розроблену радянськими авторами).

Досліди зі збереження сперми бугая при насичені її вуглекислотою проводив американський вчений Вандемарк. Сперму розбавляли спеціальним розбавлювачем, а потім протягом 10 хвилин збагачували вуглекислотою. Було отримано 70 відсоткове запліднення після зберігання сперми протягом 5-6 днів.

У 1957 р. французький дослідник Дю-Месніл дю Бюісон запропонував зберігати сперму кнура без охолодження шляхом збагачення її вуглекислотою.

Із дослідів А.В. Безхлібнова (1939), Н.Ф. Мишкіна (1943), Н.Н.Михайлова, Г.В. Парашютіна (1990) на вівцях і Б.В. Шалугіна (1999) - на коровах було встановлено, що в каналі шийки матки спермії зберігають активну рухливість до 40-47 годин і що шийка матки є природнім сховищем для сперміїв та обумовлює надходження їх у матку.

У розробку способів штучного осіменіння сільськогосподарських тварин та їх теоретичне обґрунтування значний вклад зробили вчені М.М. Завадовський (1945), Ван Демарк, (1958), О.В. Квасницький (1958), Ф.І. Осташко (1961), І.Ф. Заянчаковський (1963), О.Я Бабічева (1967), Г.У. Солсбері (1968), О.К. Бутаков (1972), В.О. Акатов (1973), П.П. Бадал'яні (1973), В.К. Мілованов (1975), Н.В. Зверєва (1976), В.М. Давиденко (1977), B.C. Шіпілов (1980), Г.І. Воюхов (1980), В.Ф. Коваленко (1985), І.І. Родін (1999), А.І. Варганов (1976, 2003) та інші.

штучне осіменіння тварина

Висновки

Таким чином, штучне осіменіння тварин є найдавнішим і добре відпрацьованим біотехнологічним методом розведення сільськогосподарських тварин. Використання цього методу дає змогу обмежити розповсюдження статевих інфекцій, які часто є причиною безпліддя тварин, а також дозволяє ефективно використовувати генетичний потенціал кращих плідників.

Економічний ефект від штучного осіменіння обумовлений зниженням витрат на утримання великої кількості поголів'я плідників, можливістю швидкого розмноження генотипу з господарсько-корисними ознаками, покращанням генетичного потенціалу ремонтного стада.

Бібліографія

1. Близнюченко А.Г. Изучение потерь спермы при разных методах искусственного осеменения свиноматок. - Автореф. дис. канд. биол. наук. - К.: 1966. - 25 с.

2. Близнюченко О.Г. Змішування сперми розбавлювача у статевих шляхах свиноматок // Тваринництво України, 1965. - №2. - С. 15-18.

3. Иванов И.И. Искусственное оплодотворение млекопитающих и применение его в скотоводстве и, в частности, в коневодстве // Тр. СПб. об-ва естествоиспытателей. - 1899. - Т. ХХХ. - вып. 1. - С. 341-343.

4. Квасницкий А.В., Конюхова В. А., Конюхова Л. А. Искусственное осеменение свиней (фракционный метод). - К.: Изд. УАСХН, 1961. - 225 с.

5. Квасницкий А.В. Искусственное осеменение свиней. - К.: Урожай, 1983. - 188 с.

6. Ярослав С.Ю., Ананенко М.Т. Фізіологія людини і тварин. - К.: Вища школа, 1971. - 448 с.

7. http://mirrabot.com/work/work/-55509.html.

8. http://www.agropressa.ru/masmoll.htm-19k.

Размещено на Allbest.ru