Пренатальний добiр у ссавців: селекція бластоцист американських норок (mustela vison)
Огляд розщеплення за генотипом потомства самок та самців норок при народженні. Виявлення природи елімінуючих факторів і терміна їхньої дії. Формулювання теоретичних положень, пов’язаних з дією дарвінівського добору на пренатальній стадії розвитку ссавців.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 26.09.2015 |
Размер файла | 63,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ДЕРЖАВНА УСТАНОВА
“НАУКОВИЙ ЦЕНТР РАДІАЦІЙНОЇ МЕДИЦИНИ
АМН УКРАЇНИ”
УДК 575.113.2:575.16:575.856:575.857
03.00.15 - генетика
Автореферат дисертації
на здобуття наукового ступеня
доктора біологічних наук
ПРЕНАТАЛЬНИЙ ДОБIР У ССАВЦІВ: СЕЛЕКЦІЯ БЛАСТОЦИСТ АМЕРИКАНСЬКИХ НОРОК (MUSTELA VISON)
Вагін Юрій Вікторович
Київ - 2008
Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано у відділі молекулярної генетики Інституту молекулярної біології і генетики НАН України.
Науковий консультант: доктор біологічних наук, професор, чл.-кор. РАН, Євсіков Вадим Іванович, радник Сибірського відділення РАН
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Дуган Олексій Мартем'янович, Національний технічний університет України “КПІ”, декан факультету біотехнології і біотехніки
доктор біологічних наук, професор Межжерін Сергій Віталійович, Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України, завідувач відділу еволюційно-генетичних основ систематики
доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Лукаш Любов Леонідівна Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, завідувач відділу генетики людини
Захист дисертації відбудеться 15січня 2009 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.562.02 в ДУ “Науковий центр радіаційної медицини АМН України” за адресою: 04050, Київ-50, вул. Мельникова, 53.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Наукового центру радіаційної медицини АМН України (04050, Київ-50, вул. Мельникова, 53).
Автореферат розіслано 12 грудня 2008 року
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.б.н. Г. В. Стефанович
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Постульований в межах нового еволюційного синтезу (НЕС) механізм історичного розвитку організмів у цілому збігається з уявленнями Шмальгаузена щодо еволюційного процесу як саморушійної та саморегулюючої системи (Шмальгаузен, 1968). Однак Рефф і Кофмен (Рэфф, Кофмен, 1986) суттєво збагатили ці уявлення, розробивши, зокрема, теоретичне положення про різну роль носіїв спадкової інформації - структурних і регуляторних генів - у філогенезі.
Отже, в рамках неодарвінізму та НЕС непорушним лишається основоположний постулат класичного дарвінізму щодо “творчої ролі” позитивного добору в морфологічній еволюції організмів (Майр, 1968; Шмальгаузен, 1970). Згідно з уявленнями неодарвінізму під “творчою роллю” мається на увазі дія позитивного добору на рівні фенотипів, направлена на перетворення генетичної структури популяцій і відповідно спадкової програми індивідуального розвитку організмів як відповіді на екологічні умови, що постійно змінюються (Пианка, 1979). На думку еволюціоністів (Докинз, 1993; Тимофеев-Ресовский и др., 1977), чим раніше в онтогенезі здійсняться зазначені перетворення, тим більший формотворчий ефект може бути досягнений. Однак емпірична база, яка підтверджує провідну роль дарвінівського добору в процесі формування та реорганізації генетичної структури популяцій, дуже обмежена і часто зводиться до набору невеликої кількості хрестоматійних прикладів (Кимура, 1985). Особливої гостроти проблема доказів дії позитивного добору набуває щодо раннього розвитку ссавців. Згідно з одним із центральних положень НЕС, модифікації морфогенетичних програм у пренатальному онтогенезі, які контролюються дарвінівською селекцією, відіграють дуже важливу роль у морфологічній еволюції (Рэфф, Кофмен, 1986). Зокрема, виникнення нових планів будови організмів пов'язують зі спадковими змінами програм їхнього розвитку, що відбуваються на ранніх стадіях індивідуального розвитку (Гилберт, 1993; Гунбин и др., 2007).
Таким чином, важливість експериментальних доказів, які підтверджують дію дарвінівського добору на пренатальній стадії онтогенезу, цілком очевидна. Разом з тим, результати досліджень, одержані при збиранні доказів, які вказують на дію позитивного добору у ссавців на стадії пренатального онтогенезу, фрагментарні та засвідчують лише наявність факторів, що впливають на генотипове співвідношення потомства при народженні (Беляев и др., 1973; Беляев, Железова, 1976; Radachonska, 1970). Однак наявність подібних чинників є лише необхідною, але не достатньою умовою у системі доказів існування позитивного добору на стадії пренатального розвитку. Одержані автором раніше дані (Вагин, 1982) свідчать про можливість дії стабілізуючої форми позитивного добору на стадії пренатального розвитку американських норок Mustela vison (M. vison). Проте виявлені при цьому порушення у розщепленні потомства, одержаного від схрещування сріблясто-блакитних самок американських норок, гетерозиготних за геном аleutian (ррАа), та сапфірових (рраа) самців, могли бути наслідком цілої низки процесів, що не стосуються внутрішньоутробної селекції.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано як пошукову, а також в рамках планів науково-дослідних робіт відділу молекулярної генетики Інституту молекулярної біології і генетики НАН України за темою: “Взаємодія генів за участі гена Delta, що є компонентом Notch-сигнальної системи дрозофіли” (№ держ. реєстр. 0198U000674, 1998 - 2002 рр.); “Вивчення ендогенних чинників пухлинної прогресії при злоякісних лімфомах і мієлопроліферативних захворюваннях людини” (№ держ. реєстр. 0104U000163, 2004 - 2008 рр.).
Мета роботи: отримання експериментальних доказів на користь дії у ссавців позитивного (дарвінівського) добору на пренатальній стадії онтогенезу.
Задачі дослідження:
- Розробити загальну методологію дослідження та згідно з її вимогами:
оцінити, розщеплення за генотипом потомства ррАа самок та рраа самців норок при народженні;
- виявити природу елімінуючих факторів і термін їхньої дії;
- виміряти дарвінівську пристосованість частини потомства, що зазнавала вибіркової внутрішньоутробної елімінації, та, як наслідок, фіксується в дефіциті при народженні.
- Сформулювати теоретичні положення, пов'язані з дією дарвінівського добору на пренатальній стадії розвитку ссавців.
- Оцінити перспективу використання схрещувань ррАа самок та рраа самців для промислового розведення американських норок.
Об'єкт дослідження: причини порушень у розщепленні при народженні потомства американських норок M. vison.
Предмет дослідження: аналіз розщеплення потомства, отриманного від схрещування ррАа самок та рраа самців американських норок.
Методи дослідження: генетичний аналіз; статистичний аналіз - вимірювання коефіцієнтів кореляції, оцінка середньозважених показників біологічних ознак, розподіл біологічних ознак, статистична обробка даних за критерієм Фішера, оцінка статистичної вирогідності відмінностей за критерієм Стьюдента, метод 2; ретроспективна конвертація низки постнатальних показників у відповідні їм пренатальні показники; бонітування хутрової продукції норок.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше одержано докази на користь дії стабілізуючої форми позитивного добору у M. vison на периімплантаційній стадії онтогенезу, які містять дані: про порушення розщеплення в потомстві, зафіксовані при його народженні; про наявність вибірково діючих елімінуючих факторів; про підвищення дарвінівської пристосованості рраа потомства, яке подолало високий бар'єр внутрішньоутробної вибіркової елімінації. Показано, що дія добору відбувається в процесі імплантації бластоцист; з'ясувалося, що в групі ррАа самок імплантація завершується у стисліші строки, ніж у групі рраа самок. На основі аналізу одержаних результатів, а також даних літератури сформульовано низку теоретичних положень: внутрішньоутробна селекція рраа бластоцист базується на наявності у них генів-модифікаторів і відбувається в процесі конкуренції з ррАа бластоцистами за місця імплантації; різний успіх імплантації ррАа та рраа бластоцист обумовлений спадково закріпленими розбіжностями в ефективності їхньої взаємодії з індуктором імплантації; у норок діє єдиний селективний механізм, який формує кількісно-якісний склад потомства при народженні, зв'язок якого з імплантацією вказує на унікальне значення останньої серед інших періодів пренатального онтогенезу ссавців; дія генів-модифікаторів призводила у рраа потомства до усунення негативних ефектів рецесивної гомозиготи аа, що сприяло зростанню стійкості процесу реалізації морфогенетичної програми; позитивний добір оцінює якість усієї морфогенетичної програми онтогенезу ссавців поетапно, здійснюючи при цьому або її коректування, або реорганізацію. елімінуючий генотип норка дарвінівський
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що вперше одержано достатні докази щодо дії стабілізуючої форми позитивного добору на пренатальній стадії онтогенезу ссавців. На їх основі зроблено висновок про економічну доцільність застосування методу гетерогенних схрещувань M. vison. Це дозволило рекомендувати його використання при промисловому розведенні норок блакитного кольору - сріблясто-блакитних самок, гетерозиготних за геном aleutian, і сапфірових самців. Теоретичні результати проведеного дослідження, а саме: про систему отримання доказів та самі докази дії стабілізуючої форми позитивного добору на пренатальній стадії онтогенезу ссавців; про поетапні, в періоди критичного розвитку, оцінки вказаною формою добору якості морфогенетичної підпрограми; про формування рушійною формою позитивного добору протягом еволюції ссавців периімплантаційної морфогенетичної підпрограми, що обумовила виникнення Eutheria; про захист вказаної підпрограми стабілізуючою формою позитивного добору; про унікальне значення імплантації серед інших періодів критичного розвитку ссавців, використовуються автором у процесі читання спецкурсу студентам Київського національного університету імені Тараса Шевченка.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота спланована і виконана самостійно здобувачем. Всі експериментальні дослідження і теоретичний аналіз одержаних результатів проводились ним особисто. Основні положення і висновки сформульовано дисертантом. В двох спільних публікаціях І. М. Вагіна брала участь у підготовці матеріалів та їх обговоренні.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи представлено: на 2-му з'їзді генетиків і селекціонерів України (Київ, 2001), на наукових конференціях, присвячених вивченню факторів експериментальної еволюції організмів (Алушта, 2003; Алушта, 2004; Алушта, 2006), а також у матеріалах наукової конференції (Мінськ, 2005).
Публікації. Результати дисертації опубліковано в 21 журнальній статті, з них 21 у фахових виданнях, а також у одних тезах та чотирьох повідомленнях на 5 наукових конференціях.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, матеріалів і методів, результатів досліджень та їхнього обговорення, викладених у трьох розділах, аналізу та узагальнення результатів, висновків і переліку використаних літературних джерел, який охоплює 449 найменувань. Работу викладено на 254 сторінках машинописного тексту та проілюстровано 42 рисунками і 5 таблицями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали і методи. Матеріалом дослідження було потомство сріблясто-блакитних самок норок M. vison, гетерозиготних за геном аleutian, одержаних від спарювання із сапфіровими самцями. При цьому аналізували такі показники: розщеплення за забарвленням потомства при його народженні; розщеплення в потомстві ррАа самок і рраа самців норок залежно від кількості бластоцист, що імплантуються, і дат їхньої імплантації; розщеплення в потомстві ррАа самок і рраа самців норок залежно від кількості бластоцист, що імплантуються, і тривалості ембріональної діапаузи самок; плодовитість сріблясто-блакитних ррАА та ррАа норок; плодовитість рраа норок різного походження; життєздатність сріблясто-блакитних і сапфірових щенят; життєздатність рраа норок різного походження; швидкість росту рраа норок різного походження; вплив гена аleutian на швидкість росту норок. Визначали також строки імплантації у ррАа та рраа самок. У процесі дослідження використовували методи генетичного аналізу і низку статистичних методів, зокрема метод 2, критерій Фішера, критерій Стьюдента, розрахунки часткових коефіцієнтів кореляцій. Оскільки досліджуване розщеплення у потомстві норок фіксували на момент народження молодняка, обумовленого подіями пренатального онтогенезу, було здійснено конвертацію низки постнатальних показників у відповідні їм пренатальні показники, а саме: величини приплоду - у кількість бластоцист, що імплантуються; дати народження щенят - у дати імплантації бластоцист. Результати досліджень на кролях і мишах вказують на наявність прямої кореляції між величинами їхніх приплодів при народженні молодняка та кількістю бластоцист, що імплантуються (Hanna et al., 1962; Radachonska, 1970). Доказом наявності аналогічної кореляції у американських норок є середній показник доімплантаційної смертності, який становить у них 90,0 % від усіх пренатальних ембріональних втрат (Беляев и др., 1978). Таким чином, у американських норок перетворення постнатального показника (величина приплоду при народженні щенят) у відповідний йому пренатальний показник (кількість бластоцист, що імплантуються) є цілком коректною операцією. В результаті показники величин приплодів щенят при народженні (від 1 до 5 щенят - малі та від 6 і більше щенят - великі) перетворено у показники - мала кількість бластоцист, що імплантуються, і велика кількість бластоцист, що імплантуються, відповідно. Дати народження щенят однозначно ототожнюються з датами імплантації бластоцист. Це обумовлено тим, що тривалість постімплантаційного розвитку норок чітко фіксована і відповідає 31 дню (Hanssen, 1947). Таким чином, дату імплантації бластоцист у самок норок розраховували, відступаючи на 31 день від дати народження щенят. Крім того, тривалість вагітності було перетворено у тривалість ембріональної діапаузи. Оскільки тривалість постімплантаційного розвитку норок чітко фіксована і дорівнює 31 дню, то розбіжності в строках вагітності норок визначаються винятково тривалістю ембріональної діапаузи, яка варіює у часі і становить в середньому приблизно 20 днів (Enders, 1952). При цьому самки з мінімальною тривалістю вагітності (за нашими даними це 39 днів, за даними Hanssen, 1947 та Enders, 1952 - від 40 до 41 днів) не мають ембріональної діапаузи. Як наслідок, показник мінімальної тривалості вагітності самок, який становить за нашими даними 39 днів, віднімали від фактичної тривалості вагітності самок і таким чином розраховували тривалість ембріональної діапаузи. Розходження в оцінках тривалості вагітності норок без діапаузи обгрунтовано відмінностями у тривалості доімплантаційного періоду розвитку ембріонів, який, за останніми оцінками, також варіює в межах 3 днів (Desmarais et al., 2008). Далі вивчали взаємозв'язок між конвертованими показниками і результатами розщеплення у потомстві норок.
Результати досліджень і їх обговорення
Докази, які вказують на наявність стабілізуючої форми позитивного (дарвінівського) добору у американських норок, що діє на пренатальній стадії онтогенезу. Позитивний добір забезпечує процеси морфологічної і адаптивної еволюції, консолідуючи в структурі популяцій мутації, які підвищують дарвінівську пристосованість організмів. Таким чином, він поєднує в собі рушійну і стабілізуючу форми добору (Шмальгаузен, 1968). У представленій роботі розроблено методологію отримання доказів дії стабілізуючої форми позитивного (дарвінівського) добору на пренатальній стадії онтогенезу ссавців. Вона поєднує в собі: оцінку розщеплення потомства за генотипом, а також виявлення випадків відхилення розщеплення потомства від теоретично очікуваного при народженні; визначення конкретних факторів, вибірково діючих на потомство за умов його пренатального розвитку; вимірювання основних компонент дарвінівської пристосованості потомства, яке належить до генотипового класу, що виявилося в дефіциті при народженні. Згідно з вимогами першого етапу методології проведено схрещування ррАа самок норок з рраа самцями та проаналізовано розщеплення одержаного від них потомства. Наведені на рис. 1 дані цілком очевидно вказують на наявність відхилень у розщепленні зазначеного потомства. При цьому протягом усіх проаналізованих сезонів розмноження виявлено достовірний дефіцит сапфірових норчат при народженні. Ці факти свідчать про можливість внутрішньоутробної вибіркової елімінації рраа потомків. Однак необхідно враховувати, що існують і інші причини згаданих відхилень (Рокицкий, 1974; Евсиков и др., 1998), більшість з яких не стосується дарвінівської селекції. Отже, сам факт наявності відхилення від очікуваного розщеплення у потомстві ррАа самок норок є лише необхідним, але недостатнім аргументом для підтвердження дії стабілізуючої форми позитивного добору на пренатальній стадії онтогенезу. Тиск стабілізуючої форми позитивного добору завжди супроводжується елімінацією менш пристосованих особин (Шмальгаузен, 1968). Таким чином, для того щоб серед інших причин, які призводять до порушень у розщепленні потомства при народженні, виділити саме селективну дію, необхідно довести наявність та визначити природу елімінуючих чинників. Вирішення цього завдання може бути суттєво полегшене, якщо пов'язати їхню дію з певною стадією внутрішньоутробного розвитку. Відомо, що у самок норок, незважаючи на високий рівень доімплантаційних втрат (Беляев и др., 1981), на початок імплантації зберігається надлишок бластоцист (Беляев, Железова, 1968). Це дозволяє їм підтримувати оптимальну для виду величину приплоду при народженні (Евсиков, 1987). У той же час істотні втрати потомків, якщо вони припадають на постімплантаційну стадію розвитку, стають непоправними та можуть спричинити різке зниження величини приплоду при народженні (Харламова, Трапезов, 1999). Як наслідок, порівнюючи плодовитість ррАа та ррАА самок норок, можна зробити достатньо обгрунтований висновок стосовно стадії внутрішньоутробного розвитку, на якій відбувається підвищена загибель сапфірових потомків у ррАа самок. У зазначених самок оцінювали низку стандартних показників репродуктивності. Так, оцінка їхньої плодовитості, зафіксована на момент народження щенят, не виявила генотипових розбіжностей за досліджуваним показником у самок різного віку (рис. 2).
Аналіз рівнів ранньої постнатальної смертності молодняка (рис. 3), який є, по суті, завершальною фазою пренатальної смертності (Евсиков, 1974; Hansen, 2002), виявив, у цілому, певне зниження цього показника у ррАа самок старших вікових груп (рис. 3, б, в).
Однак у однорічних ррАа самок постнатальна смертність молодняка була дещо вищою, хоча в одному випадку цей показник був достовірно (р < 0,05) нижчим (рис. 3, а). Порівняльна оцінка відносного числа покритих самок, що не дали приплоду, показала, що в старших вікових групах у
При цьому в одному випадку ррАа самки, які спарювалися з ррАа самцями, мали нижчий, а ррАа самки, що спарювалися з рраа самцями, - вищий показник відсутності приплоду, аніж ррАА самки (рис. 4, б, 4-й сезон). В однорічних самок (рис. 4, а) у двох випадках відсоток відсутності приплоду був нижчим у ррАа, а в двох інших - достовірно (р < 0,01 і р < 0,001) нижчим у ррАА.
Завершувала аналіз оцінка середньозваженої величини приплодів, зафіксована по закінченні раннього постнатального відходу молодняка, з розрахунку на одну покриту самку (рис. 5).
Цей показник є узагальненим, оскільки охоплює усі попередні (рис. 2 -4) і, таким чином, найоб'єктивніше відображує репродуктивний успіх як окремих особин, так і популяції вцілому. Його оцінка чітко висвітлила репродуктивне переважання ррАа самок старших вікових груп; у семи (з восьми проаналізованих) сезонах розмноження вони були плодовитішими (рис. 5, б, в). Однак самки-однорічки завершили аналогічне “змагання з рахунком 2:2” (рис. 5, а). Отже, репродуктивні здібності ррАа самок у цілому були не нижчими (рис. 2 - 4), а за деякими показниками розмноження (рис. 5) навіть вищими, ніж у ррАА самок. Таким чином, результати аналізу плодовитості ррАа самок вказують на те, що вибіркова елімінація рраа потомства (якщо мала місце) відбувалася на ранній стадії пренатального онтогенезу: або до імплантації, або в процесі імплантації бластоцист. На противагу при постімплантаційній вибірковій елімінації ррАа самки зазнали б непоправних ембріональних втрат і, як наслідок, поступалися б у плодовитості ррАА самкам. Дані про зв'язок вибіркової елімінуючої дії з подіями раннього пренатального онтогенезу дозволяють відокремити у ссавців низку видових елімінуючих факторів. До них зараховують кількість бластоцист, що імплантуються, фотоперіодизм і тривалість ембріональної діапаузи (Hanna et al., 1962; Radachonska, 1970; Беляев, Железова, 1976; Евсиков, 1987).
Аналіз вирішено було розпочати з визначення впливу на розщеплення у потомстві ррАа самок і рраа самців норок числа бластоцист, що імплантуються, та строків їхньої імплантації.
Виявлено, що лише при малій кількості бластоцист, що імплантуються, і пізніх строках їхньої імплантації (після 30 березня) співвідношення ррАа та рраа щенят, зафіксоване при народженні, практично вирівнюється і відповідає очікуваному співвідношенню (рис. 6);
інші сполучення аналізованих факторів призводили до того, що ррАа щенят народжувалося достовірно більше, ніж очікували (рис. 6, 7). Таким чином, одержано свідчення залежності співвідношень ррАа та рраа щенят при їхньому народженні від строків імплантації та числа бластоцист, що імплантуються. З вищенаведеного випливає, що є підстави пов'язати вибіркову елімінацію сапфірових потомків не просто з доімплантаційними або периімплантаційними етапами вагітності норок, а безпосередньо з генетико-фізіологічними механізмами, що контролюють перебіг імплантації бластоцист - заключного етапу периімплантації.
Розглянуто також можливий вплив строків тривалості ембріональної діапаузи на зазначене вище розщеплення. При цьому припускалося, що з подовженням ембріональної діапаузи в потомстві ррАа самок все чіткіше будуть виявлятися вищі показники життєздатності ррАа бластоцист. Як наслідок, чим триваліша діапауза ррАа самок, тим меншою буде частка рраа щенят при народженні. Однак одержані результати заперечували викладеному вище припущенню (рис. 8 а). З'ясувалося, що у ррАа самок з невеликою кількістю бластоцист найменшу частку рраа щенят при народженні фіксували при найкоротшій діапаузі, а у самок з тривалою ембріональною діапаузою частка рраа щенят суттєво зростала (рис. 8 б).
У свою чергу, у ррАа самок з більшою кількістю бластоцист, що імплантуються, (рис. 9) співвідношення ррАа та рраа щенят при народженні в цілому не залежало від тривалості ембріональної діапаузи.
Таким чином, встановлені факти (рис. 8, 9) вступають у протиріччя зі зробленим раніше припущенням і диктують іншу логіку внутрішньоутробних процесів. Оптимальним поясненням одержаних результатів (рис. 8) є, на погляд автора, наступне. Фотоперіодичні умови, які визначають гормональне забезпечення імплантації у норок (Enders, 1952; Murphy et al., 1993; Mead, 1995; Rose et al., 1996), при ранніх і пізніх її строках суттєво відрізняються. У підсумку, при “кращому” гормональному забезпеченні імплантації, яке досягається за умов пізніх строків і малого числа бластоцист, що імплантуються, (тобто за збільшеної кількості “речовини імплантації” на одну імплантуючу бластоцисту), адаптаційний потенціал ррАа та рраа ембріонів “у боротьбі” за місця імплантації може вирівнюватися. На підтвердження цих міркувань можна навести розрахунки середньозважених показників дат імплантації бластоцист у групах самок з тривалістю діапаузи від 0 до 7 та від 8 до 24 днів (рис. 8 б). У першій групі самок середньозважена дата імплантації припала на 25,4 березня, а в другій - на 29,4 березня. За рахунок цього додаткова освітленість вагітних самок другої групи на початок імплантації в середньому становила 48 год і 48 хв, що могло суттєво вплинути на генотиповий склад потомства норок (Беляев, Железова, 1976). Так від чого все ж таки залежить у ррАа самок співвідношення щенят при народженні? Остаточну відповідь на це питання одержано за допомогою розрахунку часткових коефіцієнтів кореляцій (Плохинский, 1964). З'ясувалося, що у самок з малою кількістю бластоцист, що імплантуються, часткові коефіцієнти кореляцій між співвідношенням ррАа та рраа щенят при народженні і тривалістю ембріональної діапаузи бластоцист становили 0,720,28; -0,750,25; -0,50 0,43; 0,260,54 і -0,410,48; у двох випадках з п'яти вони були позитивними, а в трьох - негативними. При цьому в трьох випадках показники помилок перекривали величини самих коефіцієнтів кореляції або були близькими до них. У той же час часткові коефіцієнти кореляцій між зазначеним вище співвідношенням щенят і датами імплантації бластоцист становили 0,200,48; 0,660,28; 0,860,18; 0,800,18 і -0,380,40. В цьому разі чотири з п'яти коефіцієнтів кореляції були позитивними; три з них мали високі значення; один з трьох - достовірний (р < 0,05). Результати кореляційного аналізу напевно свідчать, що зафіксоване при народженні співвідношення ррАа та рраа щенят - потомків ррАа самок і рраа самців норок - залежить від числа бластоцист, що імплантуються, і дат їхньої імплантації (точніше - фотоперіодичних умов, які виникають у процесі імплантації бластоцист). Однак сама наявність подібних факторів також є лише необхідним, але не достатнім аргументом у системі доказів внутрішньоутробної дії стабілізуючої форми позитивного добору, оскільки їхній вплив може обмежувати пенетрантність досліджуваного гена, що робить картину постнатального розщеплення тотожньою тій, яку виявлено у цьому дослідженні. Останнім етапом у системі доказів, які підтверджують пренатальну дію у ррАа самок стабілізуючої форми добору, є визначення дарвінівської пристосованості у рраа потомства, яке з'явилося на світ і реалізувало свій репродуктивний потенціал. Воно пов'язано з оцінкою основних компонент зазначеної пристосованості - плодовитості, життєздатності та швидкості росту особин (Мазер, Джинкс, 1985).
Оцінка плодовитості сапфірового потомства різного походження (рис. 10) показала, що за умов внутрішньопородного розведення, коли рраа самки спарювалися з рраа самцями, плодовитість рраа самок, народжених ррАа матерями в цілому була вищою за таку рраа самок, народжених рраа матерями. При цьому їхнє репродуктивне переважання визначалося, перш за все, зменшенням частки покритих, але не давших приплоду, самок.
Аналіз життєздатності рраа потомства різного походження проводили, по-перше, за результатами раннього постнатального відходу молодняка. Він виявив (рис. 11, 12), що рівні загибелі рраа щенят, одержаних від міжпородного та внутрішньопородного розведення норок сапфірового забарвлення у перші 7 - 10 днів після народження молодняка становили: у однорічних самок - 11,4 і 27,9 % (р < 0,05); 8,2 і 10,8 %; 15,0 і 14,9 %; 17,3 і 17,0 %; 12,7 і 23,4 % (р < 0,001), а у дворічних - 8,9 і 16,8 % (р < 0,05 ), а також 12,2 і 24,3 % (р < 0,001). Таким чином, у п'яти випадках із семи проаналізовані показники ранньої постнатальної смертності рраа молодняка, одержаного при міжпородному розведенні, були нижчими. У двох останніх випадках вони були практично на одному рівні з аналогічними показниками смертності рраа молодняка, одержаного при внутрішньопородному розведенні. Наведені факти свідчать про те, що в ранньому постнатальному періоді рраа щенята, народжені ррАа матерями, переважають за життєздатністю щенят аналогічного генотипу, народжених рраа матерями. Крім того, було проведено порівняльну оцінку життєздатності сапфірових щенят різного походження і сріблясто-блакитних щенят генотипів ррАА та ррАа під час епізоотії чумки, яка спалахнула на звірофермі приблизно через місяць після відсадження молодняка (Вагин, 1982). З'ясувалося, що загибель сапфірових щенят, народжених ррАа матерями (рраа батьки), становила 1,9 % і була достовірно нижчою (р < 0,001), ніж загибель чистопородних рраа, а також ррАА і ррАа щенят, яка становила 16,0; 16,5 и 29,2 % відповідно. Таким чином, сапфірові норки, потомки ррАа матерів, за умов епізоотії чумки мала значно вищу життєздатність порівняно з норками аналогічного генотипу, народжених сапфіровими матерями, а також ррА- норками. Оцінку швидкості росту сапфірових норок різного походження здійснено на основі сумарного фактичного матеріалу, зібраного протягом двох сезонів забою звірів. Виявлено, що відносна кількість “особливо великих” шкур сапфірових самців із міжпородного (++ ррАа х >> рраа) розведення становила 25,3 % і достовірно переважала (р < 0,05) аналогічний показник (16,9 %), зафіксований у самців із внутрішньопородного (++ рраа >> рраа) розведення (табл. 1).
Таблиця 1 - Порівняльний аналіз величин шкур сапфірових самців різного походження
Генотип батьків |
Загальна кількість шкур, шт. |
Кількість “особливо великих” шкур, шт. |
Відносна кіль- кість “особливо великих” шкур, % |
|
++ ррАа >> рраа |
219 |
55 |
25,3* |
|
++ рраа >> рраа |
2085 |
352 |
16,9 |
Примітка. * - розбіжності достовірні при р < 0,05.
У той же час частка “великих” шкур сапфірових самок з міжпородного розведення становила 20,1 %, що достовірно вище (р < 0,001), ніж аналогічний показник (7,4 %) у самок з внутрішньопородного розведення (табл. 2).
Таблиця 2 - Порівняльний аналіз величин шкур сапфірових самок різного походження
Генотип батьків |
Загальна кількість шкур, шт. |
Кількість “великих” шкур, шт. |
Відносна кіль- кість “великих” шкур, % |
|
++ ррАа >> рраа |
238 |
48 |
20,1** |
|
++ рраа >> рраа |
2383 |
176 |
7,4 |
Примітка. ** - розбіжності достовірні при р < 0,001.
Отже, проведений аналіз, який засвідчив, що сапфірові норки, народжені ррАа самками, в постнатальному періоді випереджають у своєму рості сапфірових норок, народжених сапфіровими самками, свідчить про підвищення цієї компоненти дарвінівської пристосованості у рраа норок, народжених ррАа самками. Таким чином, одержано факти, які підтверджують збільшення усіх основних компонент дарвінівської пристосованості - плодовитості, життєздатності та швидкості росту - у рраа норок, народжених ррАа матерями. Однак в основі позитивної зміни кожної окремо взятої компоненти дарвінівської пристосованості особин можуть бути причини неселективної природи, наприклад, материнсько-плідні взаємовідносини (Евсиков и др., 1998). Як наслідок, будь-який з необхідних доказів, якщо його вилучити з методологічного контексту, не є достатнім аргументом на користь існування у ссавців стабілізуючої форми позитивного добору на пренатальній стадії онтогенезу. Проте їхня сукупність дозволяє зробити однозначний висновок щодо внутрішньоутробної селективної дії. Стосовно даного дослідження це означає, що фіксоване при народженні відхилення від теоретично очікуваного співвідношення щенят стало результатом дії внутрішньоутробних елімінуючих факторів: кількості бластоцист, що імплантуються, і фотоперіодичних умов, які формуються у процесі імплантації. Зазначені фактори спричиняли вибіркову елімінацію рраа бластоцист у процесі їхньої імплантації. Разом з тим частина рраа потомства, яка успішно подолала бар'єр внутрішньоутробної вибіркової елімінації, була відселектована і в постнатальному онтогенезі мала підвищену дарвінівську пристосованість. Отже, вся сукупність даних, одержаних в межах проведених методологічних процедур, виявилася однозначним і достатнім аргументом, який вказує на дію стабілізуючої форми позитивного добору на пренатальній стадії онтогенезу американських норок.
Позитивний (дарвінівський) добір у норок M. vison на пренатальній стадії онтогенезу: механізм дії і теоретичний аналіз. Аналіз результатів проведених досліджень дозволив обгрунтувати досить реалістичні припущення стосовно послідовності подій, пов'язаних з внутрішньоутробним селективним процесом, а також - генетико-фізіологічним механізмом його дії. Крім того, розроблено низку теоретичних положень, що стосуються часу, форми та специфіки дії позитивного добору на стадії пренатального онтогенезу ссавців.
Генетико-фізіологічний механізм дії позитивного добору. У загальних рисах послідовність подій, які обумовили селекцію рраа ембріонів, видається такою: в утробі ррАа самок норок процес сумісної імплантації ррАа та рраа бластоцист супроводжується вибірковою елімінацією останніх; рраа бластоцисти, які успішно подолали елімінуючий бар'єр, піддаються добору; селекція рраа бластоцист є результатом їхньої конкуренції з ррАа бластоцистами за місця імплантації. При цьому суб'єктом селекції є внутрішньоматкове середовище, яке формується у ррАа самок у процесі імплантації та перебуває у куницевих під контролем фотоперіодичних умов (Hanssen, 1947; Mead, 1993; Rozel, Mead, 1993; Lopes et al., 2004). Воно містило, окрім біохімічної компоненти, також якусь кількість готових до імплантації бластоцист, оскільки успіх у конкуренції за місця імплантації, яка відбувалася між ррАа та рраа бластоцистами, визначався не лише належною біохімічною підтримкою самого процесу імплантації, але й кількістю бластоцист, що імплантуються.
Фактори вибіркової елімінації рраа бластоцист - ключ до механізму дії внутрішньоутробного дарвінівського добору. Таким чином, можно зазначити, що основними елементами суб'єкту селекції є елімінуючі фактори. Це - кількість бластоцист, які беруть участь в імплантації, а також фотоперіод, що опосередковано, через гіпоталамо-гіпофізарно-оваріальну систему, формує маткове біохімічне середовище, яке індукує імплантацію у самок M. vison (Enders, 1952; Murphy et al., 1993; Mead, 1995; Rose et al., 1996); у подальшому зазначене середовище буде мати назву біохімічного індуктора імплантації (БІІ). Внаслідок фотоперіодичного контролю БІІ у самок норок з ранніми та пізніми строками імплантації може суттєво різнитися, основним чином, у кількісному відношенні. Виходячи з вищевикладеного, на місце фотоперіоду як елімінуючого фактора логічніше поставити БІІ, оскільки він є кінцевою ланкою сигнального шляху імплантації у куницевих, який включає фотоперіодизм > гіпоталамо-гіпофізарно-оваріальну систему > внутрішньоматкове біохімічне середовище. Основна роль БІІ полягає в індукції та підтриманні імплантації бластоцисти. Встановлено, що у ррАа самок під дією зазначених вище факторів у процесі спільної імплантації ррАа та рраа бластоцист відбувалася вибіркова елімінація останніх. Однак частина сапфірового потомства успішно долала елімінуючий бар'єр, зазнаючи при цьому селекції. Як з'ясувалося, успіх імплантації бластоцист визначався співвідношенням елімінуючих факторів. Так, при більшій кількості бластоцист, що імплантуються, ррАа бластоцисти імплантувалися завжди успішніше, ніж рраа бластоцисти (рис. 7). У той же час при малій кількості бластоцист успіх ррАа та рраа бластоцист в імплантації різнився: при ранніх і середніх строках імплантації ррАа бластоцисти імплантувалися успішніше рраа бластоцист, а в пізні строки успіх імплантації бластоцист обох генотипів вирівнювався (рис. 6). Таким чином, при максимальній кількості бластоцист, що імплантуються, успіх в імплантації завжди був на боці ррАа ембріонів та не залежав від строків імплантації. Однак при малій кількості бластоцист, що імплантуються, і пізніх строках їхньої імплантації, тобто при максимальній кількості БІІ, яка припадає на одну імплантуючу бластоцисту, рраа ембріони уже не поступалися в конкурентній боротьбі ррАа ембріонам. Усе це дає підстави вважати, що саме питома концентрація БІІ (розраховується виходячи з кількості бластоцист, що імплантуються, розділених на загальну концентрацію БІІ) є єдиним елімінуючим фактором, що визначає, в кінцевому підсумку, конкурентний успіх ррАа та рраа бластоцист у їхній спільній імплантації. Чому ррАа бластоцисти, як правило, виграють у конкурентній боротьбі з рраа бластоцистами за місця імплантації? Можна припустити, що вони краще за рраа бластоцисти пристосовані до внутрішньоматкових умов розвитку у ррАа матерів. Таке припущення цілком логічне, оскільки дане середовище внутрішньоутробного розвитку є природнішим для ррАа бластоцист. Що ж при цьому відбувається? На думку автора, вирішальну роль в успішній імплантації бластоцист відіграє питома концентрація БІІ, що є єдиним елімінуючим фактором. Саме вона визначає успіх ррАа у їхній конкуренції з рраа бластоцистами за місця імплантації. Вірогідно, даний успіх і відповідно краща пристосованість ррАа бластоцист пов'язані з вищою, ніж у рраа бластоцист, спадково обумовленою ефективністю взаємодії з БІІ. Ефективність цієї взаємодії, як видається, полягає в тому, що ррАа бластоцисти володіють підвищеною спорідненістю до індуктора імплантації, аніж рраа бластоцисти. До того ж вони, скоріш за все, вступають у досить міцний і тривалий зв'язок з БІІ. Крім того, очевидно, що додаткове продукування індуктора відбувається періодично, квантовими викидами, через досить тривалі проміжки часу. В результаті виникає ситуація, за якої протягом достатньо довгого періоду часу концентрація індуктора повинна знижуватися, оскільки кожний акт взаємодії бластоцисти і індуктора тягне за собою вилучення певної дози БІІ і тим самим сприяє падінню його концентрації в матковому середовищі. Поступове зменшення концентрації БІІ з урахуванням вищої ефективності взаємодії ррАа бластоцист з індуктором робить успішну імплантацію рраа бластоцист все проблематичнішою. В свою чергу, сам термін імплантації обмежений “вікном імплантації” - відносно не тривалим часовим відрізком, коли імплантація можлива.
Отже, на переконання автора, успіх імплантації ррАа бластоцист визначається їхньою вищою порівняно з рраа бластоцистами спадково обумовленою ефективністю взаємодії з індуктором імплантації. Разом з тим досі не вирішено проблему, яка пов'язана з ідентифікацією продукту, відповідального за індукцію імплантації у куницевих. Відповідно до розробленої в цій роботі моделі початкової індукції імплантації у норок БІІ повинен вступати в безпосередній і довготривалий зв'язок з бластоцистою, а його продукування у самок здійснюється порціями (квантами) з досить тривалими часовими проміжками між ними. Чи існують докази на користь того, що секреція гормонів, які контролюють вагітність ссавців, здійснюється подібним чином? Відповідь на це запитання може бути позитивною, оскільки ще на початку 70-х рр. минулого століття аналогічний механізм продукування низки гормонів вагітності був відкритий і отримав назву - гіпоталамічний імпульсний генератор (Хип, Флинт, 1987). Виходячи з вимог розглянутої вище моделі найоптимальнішою кандидатурою на роль первинного індуктора реініціації розвитку спочиваючої блатоцисти норок є гіпофізарний ПРЛ, дія якого, як встановлено (Mead, 1995), переривала перебіг ембріональної діапаузи та індукувала імплантацію у норок. У зв'язку з цим звертає на себе увагу той факт, що серед більш, ніж 300 функцій ПРЛ відома також цитокінова (Goffin et al., 2002). Однак існуючі дані поки не дозволяють зробити висновок на користь прямої чи опосередкованої дії ПРЛ на бластоцисту норки (Mead, 1995; Lopes et al., 2004). Крім того, визначено, що ектопічні жовті тіла можуть самостійно викликати імплантацію у оваректомованих норок (Murphy et al., 1983), а один з оваріальних білків (глюкозо-6-фосфатізомераза) відіграє важливу роль в успішній імплантації бластоцист у тхорів і норок (Schulz, Bahr, 2003; 2004). Появилися відомості про вплив на процес імплантації одного з білків, що продукуються маткою - програнуліна (Desmarais et al., 2008).
Однак необхідно визнати, що у куницевих (Bordigon et al., 2004) на відміну від дрібних гризунів (Dey et al., 2004; Deb et al., 2006) досі немає ясності щодо претендентів на роль первинного індуктора реініціації розвитку та імплантації ембріонів.
Сапфірові бластоцисти, які несуть гени-модифікатори, - мета внутрішньоутробної дарвінівської селекції. Виникає питання, чому в процесі імплантації одна частина рраа ембріонів зазнавала вибіркової елімінації, а інша успішно імплантувала, витримавши конкуренцію з ррАа ембріонами за місця імплантації? При цьому рраа потомство, яке завершило свій пренатальний розвиток, мало в постнатальному періоді підвищення усіх основних компонент дарвінівської пристосованості. Було доведено, що воно пройшло крізь “сито” стабілізуючої форми позитивного добору в утробах ррАа самок. Очевидно, що даний селективний процесс, як і будь-який інший, міг відбуватися лише за наявності генетичних розбіжностей (Мазер, Джинкс, 1985) між рраа ембріонами. Скоріш за все, вихідна популяція рраа бластоцист могла бути генетично варіабельною за “чутливістю” (спорідненістю) до БІІ. При цьому спадкові розбіжності між елімінованими і відселектованими рраа бластоцистами були пов'язані, очевидно, з наявністю або відсутністю у згаданих бластоцист генів -модифікаторів. Вірогідно, що наявність у рраа бластоцист генів-модифікаторів підвищувала їхню “чутливість” (спорідненість) до БІІ, а це, в свою чергу, призводило до вирівнювання їхнього успіху в конкуренції з ррАа бластоцистами за місця імплантації. Наслідком таких процесів стала внутрішньоутробна селекція рраа бластоцист, які несуть у складі свого геному гени-модифікатори.
На рисунках 13 - 15 наведено схему внутрішньоматочних процесів, що призвели до селекції рраа бластоцист у складі яких є гени-модифікатори.
Детальне обгрунтування вказаних процесів наведено на сторінках 16 - 18.
Вперше уявлення про гени-модифікатори було сформульовано Фішером (Fisher, 1930), який вважав, що в популяціях постійно діє відбір модифікаторів, направлений на нейтралізацію негативного прояву мутацій. Ідеї Фішера підтверджуються, зокрема, даними про те, що в особин, виділених з природних популяцій, спостерігається низька пенетрантність і експресивність мутацій (Тимофеев-Ресовский и др., 1973). Оскільки більшість мутацій, які виникають de novo, як мінімум знижує пристосованість особин (Тимофеев-Ресовский и др., 1973; Мазер, Джинкс, 1985; Dobzhansky, 1970) і при цьому часто має місце плейотропний ефект, то модифікатори за певних умов здатні нівелювати більшу частину або й увесь спектр подібних негативних мутацій (Шмальгаузен, 1968; Тимофеев-Ресовский и др., 1973). Таким чином, відбір генів-модифікаторів розглядається як один з механізмів пригнічення негативних плейотропних ефектів, а функція генів-модифікаторів не зводиться винятково до пригнічення негативного впливу мутацій. Так, асимілюючи мутації, вони беруть активну участь у процесах коадаптації геному; сприяють підвищенню рівня генетичного поліморфізму популяцій. Отже, гени-модифікатори можуть бути важливою ланкою в механізмі формування “мобілізаційного резерву” генетичної мінливості популяцій (Гершензон, 1941).
Чи можливий в утробах рраа самок норок добір рраа бластоцист на успіх імплантації? На думку автора, добір рраа ембріонів в утробах рраа самок, аналогічний добору, який мав місце у ррАа самок, неможливий, оскільки питомі концентрації БІІ, що формуються в рраа та ррАа самок на початок імплантації, можуть суттєво різнитися; до того ж зазначений показник на початок імплантації у рраа самок буде значно вищим. Така точка зору підкріплюється низкою порівнювальних даних. По-перше, у рраа самок спостерігається вища доімплантаційна смертність ембріонів (Беляев, Железова, 1968; Беляев, 1978). В результаті кількість готових до імплантації бластоцист у них, як правило, менша, ніж у сріблясто-блакитних. По-друге, є серйозні підстави пов'язати зареєстроване зниження репродуктивної функції рраа самок (Евсиков, 1965) з деякими особливостями їх ендокринної системи. Так, згідно з даними (Беляев, Железова, 1968), зменшена плодовитість рраа норок обумовлена пізніми строками овуляції яйцеклітин. Це, на думку згаданих авторів, є результатом порушення у них співвідношення рівнів фолікулостимулюючого та лютеїнізуючого гормонів, які контролюють швидкість росту фолікулів і овуляцію яйцеклітин. З'ясувалося також (Гулевич, Клочков, 1992), що у рраа норок на початок сезону розмноження спостерігали знижений рівень естрадіолу в крові, що супроводжувалося деяким запізненням першого спарювання. Крім того, у них протягом другої половини березня та першої половини квітня - часовий період, який збігається у норок з імплантацією бластоцист, - суттєво підвищувався рівень прогестерону (ПГ). Однак, якщо при цьому у стандартних самок він зростав у 7,7 разів, то у сапфірових - вже у 10,4 разів, що також відповідало значному перевищенню абсолютних показників рівня ПГ в останніх над першими. Необхідно зазначити, що у куницевих ПГ є важливим фактором внутрішньоматкового середовища, яке забезпечує, поряд з низкою інших факторів, успішну імплантацію бластоцист (Forseman, Mead, 1978; Murphy et al., 1983, Amstislavsky et al., 2008). До того ж його продукування, як і продукування фолікулостимулюючого та лютеїнізуючого і деяких інших гормонів репродукції, перебуває під опосередкованим контролем фотоперіоду (Hanssen, 1947; Mead, 1993; Lopes et al., 2004). Отже, кількість бластоцист, що імплантуються, у рраа самок, очевидно, менша порівняно зі сріблясто-блакитними. Крім того, абсолютні показники рівнів ПГ у сапфірових норок, зафіксовані на початок імплантації, є вищими, ніж у сріблясто-блакитних. Таким чином, припущення, висловлені в даній роботі, стосовно розбіжностей у питомих концентраціях БІІ у сапфірових і сріблясто-блакитних самок норок, які спостерігали на початок імплантації, підтверджуються низкою фактичних даних. Ще одним аргументом на користь зазначених розбіжностей є результати оцінки строків завершення імплантації бластоцист у ррАа та рраа самок.
Оцінка строків завершення імплантації бластоцист у ррАа та рраа самок норок. Оскільки строки постімплантаційного розвитку норок строго фіксовані (Hanssen, 1947), то існуючі між рраа та ррА самками розбіжності в тривалості вагітності (Евсиков, 1965) свідчать також про можливість розбіжностей у строках завершення імплантації бластоцист. Все це робить обґрунтованим припущення стосовно того, що показники концентрації індуктора імплантації, які формуються під фотоперіодичним контролем, у рраа та ррАа самок норок можуть на момент імплантації значно різнитися. На рис. 16 і 17 наведено результати розподілу рраа та ррАа самок норок по датах завершення імплантації бластоцист. Вони наочно демонструють, що у більшості ррАа самок (рис. 16), на відміну від рраа самок (рис. 17), процес імплантації завершується у більш ранні строки - вже до 30 березня. При цьому останню імплантацію у рраа самок зафіксовано на п'ять днів пізніше, ніж у ррАа, - 17 квітня. Для порівняльної оцінки строків завершення імплантації у ррАа та рраа самок норок використано ще один підхід.
До того ж масиви зазначених самок норок поділили на три групи (табл. 3) відповідно до їхнього розподілу по датах завершення імплантації (рис. 16, 17).
У процесі аналізу з'ясувалося (табл. 3), що у 33,9 % ррАа самок імплантація бластоцист завершується в ранні строки (з 20 по 25 березня). У ці ж строки фіксували завершення імплантації бластоцист лише у 14,0 % рраа самок. Розбіжності між показниками достовірні при р < 0,001.
Разом з тим при пізніх строках імплантації (з 31 березня по 17 квітня) спостерігали діаметрально протилежну картину. У цей період імплантація завершилася у 40,3 % рраа самок і лише у 22,6 % ррАа самок.
Таблиця 3 - Співвідношення сріблясто-блакитних (ррАа) та сапфірових норок з різними датами завершення імплантації бластоцист, %
Генотип самок |
Дата імплантації бластоцист |
|||
20.03-25.03 |
26.03-30.03 |
31.03-17.04* |
||
ppaa |
14,9a |
44,8 |
40,3б |
|
ppAa |
33,9в |
43,5 |
22,6г |
Примітки: розбіжності між а - б, а - в, б - г достовірні (р < 0,001); між в - г достовірні (р < 0,01); остання імплантація у ррАа самок зафіксована 12 квітня. Розбіжності у показниках достовірні при р < 0,001.
Поряд з цим виявлено і внутрішньопородні розбіжності за даним показником (табл. 3). Так, серед ррАа зафіксовано 33,9 % самок з ранніми і 22,6 % самок з пізніми строками завершення імплантації. Розбіжності між показниками достовірні при р < 0,001. У той же час у рраа самок ці показники дорівнювали 14,0 і 40,3 % відповідно. Отже, очевидно, що в групі ррАа самок процес імплантації в цілому завершується раніше, ніж у групі рраа самок (рис. 16, 17, табл. 3). Таким чином, на початок імплантації рраа самки в середньому зазнають додаткового фотоперіодичного впливу протягом 2,2 доби (рис. 18). З цього випливає висновок стосовно того, що загальна концентрація БІІ, яка забезпечує імплантацію бластоцист у групах ррАа та рраа самок, також повинна суттєво відрізнятися, оскільки у M. vison вона значною мірою визначається тривалістю світлої частини доби (Murphy, James, 1974; Murphy, Rajkumar, 1985; Mead, 1993). У свою чергу, розбіжності в показниках питомих концентрацій БІІ (кількість індуктора, яка припадає на одну бластоциту, що імплантується) між зазначеними групами норок повинні ще більше зростати, оскільки у рраа самок кількість бластоцист, що досягають стадії імплантації, відчутно поступається аналогічній кількості бластоцист, зафіксованій у ррАа самок. Це пов'язано з вищою доімплантаційною смертністю ембріонів, яку спостерігали у сапфірових самок (Беляев, Железова 1968; Беляев и др., 1978). Таким чином, внутрішньоматкові умови імплантації бластоцист у групах ррАа та рраа самок повинні значно різнитися. При цьому у більшості рраа самок показники питомої концентрації БІІ в матках на початок імплантації є, скоріш за все, вищими порівняно з ррАа самками. В результаті елімінуючий тиск маткового середовища на бластоцисти у рраа самок, який має місце в процесі імплантації, суттєво послаблюється. За цих умов позитивний добір ембріонів у рраа самок, аналогічний виявленому у ррАа самок, стає, практично, неможливим.
Теоретичний аналіз. Імплантація бластоцист у центрі селективних подій. При з'ясуванні причин, які призвели до порушення розщеплення у потомстві ррАа самок і рраа самців норок, стало зрозумілим, що дефіцит сапфірового потомства при народженні обумовлений його внутрішньоутробною вибірковою елімінацією. Вона відбувалася, очевидно, у процесі конкуренції рраа та ррАа бластоцист за місця імплантації.
У свою чергу, результатом такої конкуренції стала селекція рраа бластоцист, які успішно подолали високий бар'єр вибіркової елімінації. Отже, імплантація виявилася в центрі селективних подій. Можливо, вона є найоптимальнішою ареною для дії стабілізуючої форми позитивного добору. Подібне міркування, зокрема, підкріплюється тим, що втрати ембріонів, обумовлені їхньою вибірковою елімінацією в процесі імплантації, можуть поповнюватися. Це досягається за рахунок того, що кількість бластоцист, здатних до імплантації, часто переважає кількість потенційних місць імплантації (Беляев, Железова, 1968). В результаті спрацьовує компенсаторний механізм, який дозволяє самкам підтримувати оптимальні показники плодовитості.
...Подобные документы
Аналіз природних умов Чернігівщини. Видовий склад ссавців в Чернігівській області. Відомості про чисельність і біологію основних видів ссавців. Звірі лісових масивів і зелених насаджень, відкритих просторів, водойм. Дикі звірі, акліматизовані в Україні.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 21.09.2010Будова і рівні регуляції репродуктивної системи ссавців. Доімплантаційний розвиток та роль стероїдних гормонів в імплантаційних процесах. Фізіологічні та молекулярні механізми імплантації. Роль білкових ростових факторів у становленні вагітності.
реферат [48,8 K], добавлен 09.02.2011Селекція як наука. Особливості виведення сортів, пород, штамів. Опис мінливості тварин і рослин за елементами продуктивності. Генетика кількісних ознак в селекції. Типи схрещувань і добору. Явище гетерозису. Характерні риси закону гомологічних рядів.
презентация [426,3 K], добавлен 04.10.2013Біологія розвитку, видовий склад перетинчастокрилих. Розміри, голова, крила, груди, черевце та ротові органи. Центральна нервова система. Статеві залози самок. Копулятивний (совокупний) орган самців. Роль суспільних комах в біоекології півдня України.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.07.2015Загальна характеристика хрящової тканини, сутність диференціювання клітини. Органічні компоненти основної міжклітинної речовини. Гістогенез хрящової тканини та джерела трофіки суглобного хряща. Порівняння будови та розвитку хрящів безхвостих та ссавців.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.09.2010Дослідження родини хижих ссавців підряду собакоподібних, особливостей внутрішньої будови організму, хутра та шкіри. Вивчення розповсюдження видів на земній кулі, способу життя, розмноження, полювання та харчування, значення в екосистемах та для людини.
презентация [1,1 M], добавлен 10.05.2011Отряд гризуни - найбагатший на види ряд ссавців. Це дрібні та середні за розміром тварини. Ці тварини здатні швидкр розмножуватися. Тверда їжа стирає й притупляє зуби, особливо різці. Ондатра. Щури. Миші. Бобер. Ховрахи.
реферат [9,5 K], добавлен 12.05.2004Характеристика будови, опис та систематика основних класів, царств, підцарств та рядів тварин. Особливості будови та функціонування підцарств одноклітинних, багатоклітинних, класу ракоподібних, павукоподібних, комах, типу хордових тварин та ссавців.
конспект урока [4,8 M], добавлен 19.07.2011Систематическое положение вида. Описание вида Mustela nivalis и видовая структура. Образ жизни ласки. Ареал обитания ласки обыкновенной. Продолжительность жизни, численность и плотность населения ласки в Приморском крае.
реферат [45,7 K], добавлен 11.06.2006Використання природних ресурсів фауни. Методи і способи обліку ссавців Бистрицької улоговини. Характеристика поширених видів. Таксономічні одиниці представників регіону. Екологія поширених видів. Збереження та відтворення популяцій. Охорона диких тварин.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 13.04.2011Сальні та потові залози, їх будова та функції. Епіфіз, його роль у птахів і ссавців як нейроендокринного перетворювача. Зв'язок епіфізу з порушеннями у людини добового ритму організму. Регуляція біологічних ритмів, ендокринних функцій та метаболізму.
контрольная работа [18,3 K], добавлен 12.07.2010Вектор pREP4 - розроблений для конститутивної експресії високого рівня, завдяки промотору CMV або RSV. Схема, яка використовується для клонування. Структура полілінкера. Вектор pBudCE4.1, який служить для експресії двох генів у клітинних ліній ссавців.
реферат [768,7 K], добавлен 15.12.2011Характеристика компонентів адгезивної міжклітинної комунікації олігодендроцитів та нейронів. Класифікація неоплазій, що виникають у головному мозку ссавців. Патологія міжклітинних контактів гліоцитів і нейронів при дисембріогенетичних новоутвореннях.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 31.01.2015Роль швидкості пересування в житті тварин. Активне відшукування їжі та її захоплення завдяки швидкому пересуванню. Різні види ходи (алюру) чотириногих. Гепард – чемпіон серед ссавців у швидкому пересуванні. Різновиди способів швидкого пересування тварин.
реферат [7,4 M], добавлен 15.04.2010Хагальна характеристика ряду "хижі" та їх значення в природі й житті людини. Дослідження особливостей та характеристика видового складу фауни хижих ссавців околиць м. Чернігова: родина Куницеві (рід видра, куниця, тхір), родина собачі (рід лисиця).
курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.09.2010Внешние различия птиц - самцов и самок. Брачный наряд птиц - частный случай полового диморфизма. Брачное поведение и образование пар. Территориальное поведение. Гнездостроение и гнезда птиц. Яйцо и его особенности у птиц. Вскармливание потомства.
контрольная работа [55,1 K], добавлен 13.05.2010Біоритми як загальні властивості живого. Структурні елементи біоритмів, їх класифікація. Поведінкові реакції тварин і методи їх вивчення. Методика вироблення штучного циркадного біоритму у самців щурів лінії Вістар. Проведення тесту "Відкрите поле".
дипломная работа [226,2 K], добавлен 21.03.2011Характеристика абстрактних об'єктів теорії і їхньої системної організації. Дослідження особливостей основного емпіричного матеріалу, на який опирається методологія при аналізі структури теоретичного знання - текстів історично сформованих наукових теорій.
реферат [25,0 K], добавлен 27.06.2010Утворення лізосом шляхом взаємодії комплексу Гольджі і гранулярної ендоплазматичної сітки. Історія їх відкриття та основні особливості. Розщеплення чужих речовин до речовин самої клітини, які наявні у клітинах грибів та тварин. Ферментний склад лізосом.
презентация [162,3 K], добавлен 15.12.2013Основні етапи створення генетично модифікованих організмів. Експресія генів у трансформованій клітині. Селекція трансформованого біологічного матеріалу (клону) від нетрансформованого. Перспективні методи рішення проблеми промислових забруднювачів.
презентация [5,1 M], добавлен 05.03.2014