Dołącz do czytelników
Brak wyników

Profilaktyka zdrowotna i diagnostyka

23 maja 2018

NR 5 (Maj 2018)

Zachowanie zwierząt – wpływ genów czy środowiska?

0 413

Uwarunkowania genetyczne i wpływ środowiska, w którym przebywa zwierzę, mają przełożenie na fenotyp, czyli na to, jak zwierzę wygląda i jak się zachowuje. Jednak czy jesteśmy w stanie w stu procentach przewidzieć, w jakim stopniu geny i środowisko wpływają na zachowania behawioralne zwierząt? Czy odpowiednio modyfikując te czynniki i manipulując nimi, możemy zaplanować zachowanie zwierzęcia?

Większość osób, która rozpoczyna pracę ze zwierzętami, napotyka na swojej drodze problem „nie do rozwiązania” i zaczyna się zastanawiać, czy na pewno ma wystarczającą wiedzę i umiejętności, aby być zoopsychologiem. Oczywiście, takie wątpliwości zachęcają do pogłębiania naszej wiedzy, ale w tym miejscu należy również zdać sobie sprawę z faktu, że nie wszystkie problemy zwierząt są możliwe do eliminacji, nawet przy zastosowaniu całej dostępnej na ten temat wiedzy. Dlaczego? Ponieważ napotykamy na barierę, którą wyznacza genotyp.

Co wpływa na FENOTYP?

Tradycje naukowe badań nad genetycznymi i środowiskowymi uwarunkowaniami indywidualnych różnic zachowania ludzi sięgają II połowy XIX w. i prac sir Francisa Galtona, uznawanego za ojca genetyki behawioralnej. Rozwój tej gałęzi nauki jest bardzo intensywny od mo-
mentu, kiedy zaczęto zdawać sobie sprawę z faktu, że zachowanie zarówno ludzi, jak i zwierząt nie wynika wyłącznie z wychowania, a znaczący wpływ na nie mają geny.
Aby zrozumieć dobrze ten mechanizm, musimy zacząć naszą analizę od prostego, ale bardzo ważnego wzoru:

P (Fenotyp) = G (Genotyp) + E (Środowisko),

czyli, inaczej mówiąc, to, co obserwujemy, patrząc na zwierzę, jest wynikiem oddziaływania zarówno genów, jak i środowiska. Prawidłowość ta dotyczy nie tylko cech jakościowych, ale również np. osobowości zwierząt. Oczywiście, jak to zwykle w życiu bywa, nic nie jest tak proste i dlatego nasz wzór musimy nieco skomplikować, ponieważ część wynikająca z oddziaływania genów składa się z kilku elementów:

G = A (addycja) + I (epistaza) + D (dominacja)

Podział ten jest niezwykle ważny, ponieważ powinien nam uświadomić, że wpływy genetyczne nie stanowią jednej całości, która jest przekazywana z pokolenia na pokolenie. Jedynie część A, określona jako addytywna, czyli wynikająca z bezpośredniego oddziaływania poszczególnych genów, jest w sposób przewidywalny przekazywana z rodziców na potomstwo. Dominacja (D) i epistaza (I) także stanowią część genetyczną, ale „rozbitą” podczas tworzenia gamet w mejozie, ponieważ obie są wynikiem współdziałania genów, przy czym dominacja wynika z interakcji alleli należących do jednego lokus, natomiast epistaza z interakcji między allelami różnych loci. Z pewnością wiele osób w tym momencie zadaje sobie pytanie: „No dobrze, ale jaki to ma praktyczny związek z zachowaniem mojego psa?”. Odpowiedź jest bardzo prosta – musisz zdawać sobie sprawę, że zachowanie Twojego psa to nie tylko wynik wpływów środowiskowych (a więc tego, jak przebiegał okres socjalizacji, czym go karmisz, jak się z nim bawisz, jakie błędy wychowawcze popełniasz itd.), ale też skomplikowany układ pomiędzy genami. I, niestety, to geny będą wyznaczały granice, w jakich możemy modyfikować zachowanie zwierzęcia. Wyobraźmy sobie wpływy genetyczne jako pewnego rodzaju barierę, która nie pozwoli na dalszą zmianę behawioru. Wszelkiego rodzaju modyfikacje zachowania mogą odbywać się wyłącznie w tych granicach. Stwierdzenie to jest o tyle istotne w pracy ze zwierzętami, że musimy mieć świadomość swoich ograniczeń terapeutycznych, np. musimy pamiętać, że nie uda się nam z osobnika lękliwego, u którego ta lękliwość wynika z predyspozycji genetycznych, „stworzyć” psa odważnego, pewnego siebie, niewykazującego lęku.

Genetyka behawioralna

Podsumowując nasze dotychczasowe rozważania, możemy powiedzieć, że różnice w zachowaniu zwierząt wynikają z dwóch źródeł: genetyki i środowiska. W tym miejscu nasuwa się pytanie – jaka jest wielkość udziału czynników genetycznych, a jaka środowiskowych w zmienności badanych cech? Analizą tego problemu zajmuje się dział genetyki określany mianem genetyki populacji lub, w węższym zakresie, genetyki behawioralnej. Odpowiedź na postawione pytanie możemy uzyskać, szacując wskaźnik określany współczynnikiem odziedziczalności (h2):


Zgodnie ze wzorem, współczynnik odziedziczalności określa stosunek zmienności addytywnej (\(\sigma _{A}^{2}\)) do zmienności fenotypowej ( \(\sigma _{P}^{2}\)), której składowymi są, zgodnie z wcześniej analizowanym wzorem, zmienność addytywna (\(\sigma _{A}^{2}\)), zmienność dominacyjna (\(\sigma _{D}^{2}\)), zmienność epistatyczna (\(\sigma _{I}^{2}\)) i zmienność środowiskowa (\(\sigma _{E}^{2}\)). Odziedziczalność jest miarą, która wyjaśnia, jaką część zmienności – w ogólnej obserwowanej – stanowi zmienność genetyczna (addytywna) lub, inaczej mówiąc, która mierzy udział zmienności genetycznej (addytywnej) do zmienności ogólnej cechy. Inna definicja mówi, że jest to zgodność fenotypu z genotypem. Górną wartość współczynnika odziedziczalności stanowi 1. Oznaczałaby ona, że obserwowana zmienność cechy wynika wyłącznie z oddziaływania czynników genetycznych, a środowisko nie ma żadnego wpływu na poziom jej zmienności. Oczywiście, w przypadku cech związanych z zachowaniem nigdy nie uzyskamy współczynnika odziedziczalności równego 1. Z prowadzonych badań wynika, że cechy temperamentu uzyskują wartość h2 maksymalnie na poziomie ok. 0,5.

Współczynnik odziedziczalności

Z badań prowadzonych w populacji kur niosek wykazano, że współczynnik odziedziczalności dla cech temperamentu takich jak bojaźliwość i ciekawość wynosi ok. 0,17–0,19. O czym świadczą te wartości? Mówią nam, w jakim procencie obserwowana zmienność określonej cechy temperamentu wynika z oddziaływania genów, a dokładnie wpływów addytywnych. Jeżeli współczynnik odziedziczalności wynosi 0,17 dla cechy określonej jako lękliwość, to oznacza, że indywidualne różnice pomiędzy badanymi zwierzętami, czyli zmienność tej cechy w populacji, wynika w 17% z uwarunkowań genetycznych. „Na pierwszy rzut oka” wydawać się może, że są to bardzo niskie wartości, a w związku z tym zachowanie zwierząt zależy głównie od środowiska. Jednak to pozorny wniosek. Współczynnik odziedziczalności jest parametrem, który zwykle nie przekracza 0,3 nawet dla cech mniej skomplikowanych pod względem oceny w porównaniu do cech temperamentu. Większość cech mierzalnych u zwierząt gospodarskich uzyskuje niską wartość tego parametru, a pomimo to selekcja w kierunku ich poprawy jest skuteczna. Zmienność addytywna na poziomie powyżej 10% pozwala uzyskać postęp hodowlany. Co to oznacza w naszym przypadku? Mianowicie to, że należy zwracać szczególną uwagę na temperament przy wyborze zwierząt na rodziców następnego pokolenia. Lękliwość i agresja są cechami, które w znacznym stopniu determinują wpływy addytywne, a to oznacza, że potomstwo pochodzące od rodziców wykazujących różnego rodzaju zaburzenia emocjonalne może również w znacznym stopniu wykazywać tego rodzaju skłonności.
Należy jednak pamiętać, że współczynnik odziedziczalności jest parametrem, którego szacunek zależy od danych fenotypowych wykorzystanych do jego obliczenia oraz wiarygodności rodowodów zwierząt. Dowodów na wysoką odziedziczalność lękliwości i agresywności dostarczają chociażby doświadczenia nad udomowieniem lisów srebrzystych prowadzone przez Dmitrija K. Bielajewa z Instytutu Cytologii i Genetyki w Nowosybirsku na Syberii, które zostały rozpoczęte pod koniec lat 50. ubiegłego wieku. Selekcja lisów srebrzystych przebiegała z uwzględnieniem ich behawioru i zachowania w stosunku do człowieka. Kojarzenie 
zwierząt prowadzono w obrębie grup. Selekcja dość szybko przyniosła pierwsze rezultaty i...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Animal Expert"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych numerów czasopisma w wersji elektronicznej
  • Zniżki na konferencje i szkolenia
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy