Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Статьи / Статья на тему Фенооблик популяции кошек п.Воротынец

Статья на тему Фенооблик популяции кошек п.Воротынец

  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

  ИССЛЕДОВАНИЯ  фенооблика ПОПУЛЯЦИИ  КОШЕК  (FELIS CATUS)  посёлка Воротынец

 

Введение

Каждый  вид,  входящий  в  экосистему,  представлен  в  ней  своей,  уникальной  популяцией.  Оценить  экологическое  благополучие  данной  территории    позволяют  данные,  характеризующие  генофонд  ее  экосистемы,  т.  е.  генофонд  слагающих  ее  популяций.  Именно  он  обеспечивает  существование  экосистемы  в  данных  условиях.  Поэтому  за  изменениями  в  экологической  обстановке  региона  можно  проследить,  изучая  генофонды  популяций  обитающих  там  видов.

На  протяжении  трёх лет  объектом  наших  исследований  была  кошка.  Хотя кошка  не  является  классическим  объектом  генетики.  Действительно,  основным  требованиям,  предъявляемым  к  объектам  для  таких  опытов,  она  не  удовлетворяет:  размножается  медленно,  потомков  дает  сравнительно  мало,  ест  достаточно  много,  а  главное  скрещивается,  как  правило,  не  по  желанию  экспериментатора. 

И все же, для популяционно- генетических  и  геногеографических  исследований  кошка  оказалась  незаменимой.  Это  связано,   с  тем,  что  в  кошачьих  популяциях  высока  частота  легко  идентифицируемых по  внешнему  виду  животных  мутантных  генов  окраски,  чего  никогда  не  наблюдают  в  популяциях  диких  животных. 

Что  же  можно  извлечь  из  этого  анализа?  Наиболее  интересно то, что ослабление  давления  естественного  отбора  привело  к  формированию  такой  фенотипической  пластичности,  которая  не  наблюдается  у  диких  видов.  В  некоторой  степени  естественный  отбор  в  популяциях  кошек  замещен  отбором  со  стороны  человека.  Этот  отбор способствует  накоплению  редких  фенотипов  и  генотипов.  Кошки  распространили  свой  видовой  ареал  на  весь  земной  шар,  заселив  прежде  пустые  ниши  во  множестве  экологических  систем.  В  генетическом  смысле  это  было  связано  с  ослаблением  давления  отбора  на  целостный  фенотип,  что  привело  к  возникновению  огромного  фенотипического  разнообразия.  Кошка  являет  собой  модель  для  исследования  факторов,  которые  формируют  судьбу  всех  преуспевающих  видов,  включая  и  вид  (Homo  sapiens)

Актуальность

В  последнее  десятилетие  появилось  много  исследований  по  генетике  окраса  кошек  в  разных  городах  мира.  Они  проводятся  в  рамках  международного  проекта  по  составлению  геногеографической  карты  кошек.

Этот вопрос вызвал у нас наибольший интерес

Цель:  проанализировать  фенооблик  популяции  кошек  в  посёлке Воротынец 

Задачи: 

1.  Изучить  научную  литературу  по  данному  вопросу  и  освоить  методику  проведения  исследования.

2.  Собрать  и  оформить  материал  по  основным  фенотипам  кошек.

3.  Определить  типы  мутаций  изучаемых  кошек.

Немного истории

Систематически  и  целенаправленно  географией  кошек  начали  заниматься  совсем  недавно  40  лет  назад.  Что  же  до  более  древних  времен,  то  до  нас  дошли  только  отрывочные  данные.  Так,  из  книги  Бартоломея  де  Гланвилля  «De  Proprietatibus  Rerum»  (1398)  мы  знаем,  что  уже  в  XIII  в.  в  Европе  были  нередки  рыжие  (О),  черные  (а)  и  белые  (W)  кошки.  На  японских  и  китайских  картинах  XVI—XVIII  вв.  мы  видим  черепаховых  (Оо)  и  пегих  (S_)  кошек.  Но  какова  была  частота  этих  форм  —  неизвестно.

Впервые  частоты  генов  окраски  были  определены  для  лондонской  популяции  кошек  в  1947  г.  английским  генетиком  Энтони  Сирлом  по  предложению  Дж.Б.  Холдейна.  В  1949  году  он  опубликовал  в  “The  Journal  of  Heredity”  первую  статью  «Генные  частоты  у  лондонских  котов».  В  ней  он  писал,  что  кошки  (и,  видимо,  только  они,  единственные  из  всех   видов)  следуют  уравнению  Харди-Вайнберга  и  ведут  себя  в  этом  отношении  как  природная  популяция.  Тремя  годами  позже  Таку  Комаи  описал  генные  частоты  для  популяции  кошек  г.  Мишимы  (Япония).  Эти  исследования  выявили  очень  значительные  различия  в  генных  частотах  по  определенным  генам.  Необходимость  продолжения  исследований  стала  очевидной...

Работы  были  продолжены  другими  исследователями.  Координатором  международного  проекта  стал  американский  генетик  Нил  Б.  Тодд,  руководитель  Центра  исследований  генетики  хищных.  Почти  все  участники  этого  уникального  проекта  —  натуралисты-любители.  Поделив  весь  мир  на  отдельные  секторы,  они  начали  методичный  подсчет  кошек  и  проанализировали  более  300  популяций,  из  них  16  —  в  городах  России,  7  —  в  городах  Белоруссии  [4]/ 

В  нашей  стране  неформальную  исследовательскую  группу  образовал  в  1977  г.  П.М.  Бородин  доктор  биологических  наук,  профессор  Новосибирского  государственного  университета,  заведующий  лабораторией  Института  цитологии  и  генетики  СО  РАН.  В  эту  группу  вошли  несколько  его  друзей  и  коллег.

Таблица  1. 

Основные  типы  мутаций,  встречаемые  в  популяциях  кошек

hello_html_m71deb0e.gif

Это  было  началом.  Сейчас  генные  частоты  описаны  в  популяциях  кошек  в  различных  точках  земного  шара  от  Сингапура  до  Сан-Пауло  в  Бразилии.  И  ныне  по  полноте  анализа  с  геногеографической  картой  кошки  может  соперничать  лишь  геногеографическая  карта  человека.

Из  всей  совокупности  фенотипических  признаков  наибольший  интерес  для  исследования  представляет  изучение  распределение  окраски.

(таблица 1 в приложении)

Окраска  шерсти  в  период  одомашнивания  стала  для  вида  Felis  catus  мощным  приспособительным  фактором. 

Поскольку  человек  отдавал  предпочтение  редким  и  неординарным  окрасам  белому,  голубому,  коричневому,  красному,  серебристому  или  затушеванному.  Кошки  этих  окрасов  получали  кров  и  еду  от  человека,  а  также  преимущество  в  размножении. Однако  даже  в  такой среде  обитания  на  кошек  продолжали  действовать  факторы  естественного  отбора:  внешне-популяционные    неблагоприятные  погодные  условия,  недостаток  мест  для  выведения  потомства,  нехватка  корма;  и  внутрипопуляционные  —  накопление  генетического  груза,  большая  плотность  особей  своего  вида. Известно,  что  многие  гены  окраски  обладают  эффектами,  которые  могут  оказаться  приспособительными  в  различных  ситуациях.  Например,  особи,  несущие  ген  A  (агути),  легче  переносят  стрессы,  приспосабливаясь  к  обитанию  в  дикой  природе.  Напротив  мутантный  ген  а  (неагути)  указывает, что его обладатели подвержены стрессу. 

Мутация  S  (одно  или  несколько  белых  пятен)  сопутствует  пониженному уровню  гормона  стресса  и  позволяет  кошкам  лучше  уживаться  с  человеком.  Сейчас  уже  точно  доказано,  что  мутантный  ген  а  (черная  окраска)  обладает  множественным  действием  на  поведение  животных,  в  частности  кошек.  Было  показано,  что  носители  этой  мутации  более  спокойны,  более  дружелюбны  к  человеку,  устойчивее  к  действию  стрессов,  чем  животные,  не  располагающие  таким  геном.  Можно  предположить,  что  черные  кошки  более  приспособлены  к  напряженной  и  нервной    жизни,  чем  их  нормальные  собратья,  и  этим  объясняется  частота  их  в  городах.

Методика исследования

В  работе  использовалась  методика  по  сбору  и  оформлению  материала,  предложенная  в  книге  П.М.  Бородина  «Кошки  и  гены».

Суть  методики  заключается  в  том,  что  проводится  обход  исследуемой  территории.  В  нашем  случае  это  дворы,  улицы,  опрос владельцев. Подсчет  ведется  с  помощью  полевого  определителя.  Принцип  построения  этого  определителя  обычен  для  биологических  определителей:  тезис  —  антитезис.   Табл.  №  1 (в приложении) 

Объект исследования: кошки

Предмет исследования: фенотип и генотип кошек

В  исследование  не  включают  котят,  не  сменивших  пух  на  остевой  волос,  по  причине  неполного  проявления  некоторых  генов  в  этом  возрасте,  животных  с  неоднозначным  для  нас  фенотипом  и  явно  породистых  животных.

В  заранее  заготовленной  таблице  фиксировали   всех  встреченных  животных  (табл.  №  2).

Всего  было  учтено  120  кошек. 

Учет  проводился  летом  2015  года.  Было  сделано  15  маршрутов  по  дворам  центральной  части посёлка Воротынец.  Территория  была  выбрана  в  связи  с  удобством  расположения  относительно  проживания  экспериментатора  и  возможностью  ее  охвата. 

В  результате  исследования  была  составлена  таблица  регистрации  фактов,  включающая  в  себя  описание  фенотипов  и  генотипов  исследуемых  животных. (таблица № 3)

Результаты исследования

В ходе исследования мы выяснили, что в посёлке Воротынец в половом составе преобладают коты -76% (70 особей из 120). Кошки составляют 24% (50 особей из 120)



В наших исследованиях регистрируется стандартный набор фенотипов:

ll  — рецессивная    длинная     шерсть     

L- доминантная короткая шерсть

О — сцепленная  с  полом  оранжевая  окраска   (альтернатива не оранжевая окраска);

— доминантная     белая     окраска      (альтернатива — не белая окраска).    

S — доминантная белая пегость (альтернатива — отсутствие белых пятен);

аa — рецессивная черная окраска - неагути (альтернатива — агути);

Т — рисунок темных полос по агути или оранжевому фону. 

dd — рецессивная ослабленная окраска (альтернатива — яркая окраска);

В популяциях встречаются три варианта: 

Та — доминантный абиссинский окрас — отсутствие полос на  теле, 

Т — дикий тип — тигровый или макрелевый рисунок

Для таких кошек характерны вертикальные полосы на туловище в сочетании с общими для всех рисунчатых окрасов элементами: отметина "М" на лбу, кольца на груди, завитки на щеках, два ряда двойных пятнышек вдоль живота и полосы на хвосте и ногах. Такой рисунок определяется доминантным аллелем T. 






















ПРИЛОЖЕНИЕ


Таблица  1. 

Полевой  определитель  кошачьих  мутаций

Фенотип

Генотип

Если  да,  то

Кошка  длинношерстная

Кошка  имеет  шерсть  нормальной  длины

l

L

1

0

Кошка  целиком  белая 

Кошка  не  белая

W

w

0

Кошка  имеет  одно  или  несколько  белых  пятен 

Кошка  не  имеет  белых  пятен

S

s

1

0

Кошка  целиком  рыжая  или  кремовая  (нет  ни  черных,  ни  голубых,  ни  агути  пятен,  белые могут  быть  или  не  быть)

Кошка  имеет  рыжие  или  кремовые  и  черные  или  голубые  или  агути  пятна  (белые  могут быть  или  не  быть)

Кошка  не  имеет  рыжих  пятен

OO

 

Oo

 

О

1

 

1,  0

 

0

Кошка  черная  или  голубая  или  имеет  черные  или  голубые  пятна 

Кошка  агути  или  имеет  агути  пятна

а

 

A

1

 

1

Кошка  имеет  осветленную  окраску  (кремовую,  голубую,  бледную  агути) 

Кошка  имеет  окраску  нормальной  интенсивности  (рыжую,  черную,  агути)

d

 

D

1

 

0

Кошка  имеет  мраморный  рисунок,  продольную  полосу  на  спине

Кошка  имеет  сплошные  или  разорванные  поперечные  (тигровые)  полосы

tb

 

T

1


 














Таблица 2

 

Таблица  учета 

L-

W

O

ОО

S

T

aa

dd

1

Чёрно, бело, рыжая, пушистая


1


0

1


1

0

1

0

2

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




3

Рыже-белый пушистый

к

1



1


1




4

Чёрно, бело, рыжая, гладкая



1


1


1


1


5

Белая пушистая


1


1







6

Рыже-белая пушистая


1



1


1




7

Белый пушистый

к

1


1







8

Рыже-белый пушистый

к

1



1


1




9

Рыже-белая гладкая



1


1


1




10

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


11

Чёрно, бело, рыжая, гладкая



1


1


1


1


12

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


13

Чёрная пушистая


1







1


14

Серо-чёрный гладкий

к


1






1

1

15

Чёрно-белая гладкая



1




1


1


16

Серо-белая гладкая



1




1



1

17

Чёрно, бело, рыжая, пушистая


1



1


1


1


18

Чёрно-белая гладкая



1




1


1


19

Полосатый гладкий

к


1





1



20

Черно-коричневая полосатая пушистая


1






1

1

1

21

Белая пушистая


1


1







22

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


23

Серый пушистый

к

1








1

24

Чёрная гладкая



1






1


25

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


26

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




27

Рыже-белый пушистый

к

1



1


1




28

Белая пушистая


1


1







29

Бело-чёрная пушистая


1





1




30

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


31

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




32

Серая пушистая


1








1

33

Бело-серый пушистый

к

1








1

34

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


35

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




36

Серо-белая пушистая

к

1








1

37

Чёрно-белая пушистая

к

1





1


1


38

Серо-белая пушистая


1





1



1

39

Серо-белая пушистая


1





1



1

40

Рыже-чёрно-белая пушистая


1



1


1


1


41

Рыже-серо-белая пушистая


1



1


1



1

42

Полосатый гладкий

к


1








43

Чёрно-белая гладкая



1




1


1


44

Бело-серо-рыжая гладкая



1




1



1

45

Бело-чёрно-рыжая гладкая



1




1


1


46

Рыжий гладкий

к


1



1





47

Бело-рыжий пушистый

к

1



1


1




48

Черно-белая гладкая



1




1


1


49

Черно-рыже-серая гладкая


1


1




1

1

50

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




51

Рыже-белый пушистый

к

1



1


1




52

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


53

Серая пушистая


1






1


1

54

Серая пушистая


1






1


1

55

Персиковая пушистая


1




1


1


1

56

Дымчатый с пятном на шее пушистый

к

1





1


1

1

57

Чёрная с пятном на шее пушистая


1





1


1


58

Серо-белый пушистый

к

1


1



1



1

59

Рыжий гладкий

к


1



1





60

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


61

Белая пушистая


1


1







62

Серый пушистый

к

1








1

63

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


64

Дикий тип гладкий

к


1





1



65

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


66

Кошка Сиамская



1






1

1

67

Рыжий пушистый


1




1





68

Рыже-белый гладкий

к


1


1


1




69

Чёрный гладкий

к


1






1


70

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


71

Египетская рыже-белая в полоску



1


1


1

1


1

72

Дикий тип гладкий



1





1



73

Чёрный гладкий



1






1


74

Чёрно-белая гладкая



1




1


1


75

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


76

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


77

Чёрно-белый пушистый

к

1





1


1


78

Бело-рыже-черная пушистая


1



1


1


1


79

Чёрный с белам пятном гладкий

к


1




1


1


80

Серо-чёрная гладкая



1






1

1

81

Серый пушистый

к

1








1

82

Бело-рыже-черная гладкая



1




1


1


83

Белая с чёрными пятнами пушистая


1





1


1


84

Белый с рыжим пятном пушистый

к

1



1


1




85

Бело-рыже-черная гладкая



1


1


1


1


86

Бело-рыже-черная пушистая


1



1


1


1


87

Серо-белый с рыжим пятном гладкий

к


1


1


1



1

88

Чёрно-белый гладкий

к


1




1


1


89

Бело-рыжий пушистый

к

1



1


1




90

Чёрный гладкий

к


1






1


91

Бело-рыжая гладкая



1


1


1




92

Бело-черно-серая гладкая



1




1


1


93

Чёрно-белая гладкая



1




1


1


94

Серый пушистый

к

1









95

Бело-рыжий гладкий

к


1


1


1




96

Серо-бело-рыжая гладкая



1


1


1



1

97

Белая гладкая



1

1







98

Белая пушистая


1


1







99

Чёрный пушистый

к

1







1


100

Серо-белый-черный гладкий

к


1




1


1

1

101

Серо-белый-черный гладкий

к


1




1


1

1

102

Рыжий с белым пятном гладкий

к


1


1


1




103

Рыжий пушистый


1




1





104

Белый с рыжим пятном гладкий

к


1

1

1






105

Рыжий с белым пятном гладкий

к


1


1


1




106

Белый с рыжим пятном гладкий

к


1

1

1






107

Белый с рыжим пятном пушистый

к

1


1

1






108

Рыжий гладкий дикий

к


1



1





109

Серый пушистый

к

1








1

110

Персиковый дикий пушистый

к

1




1


1


1

111

Белый с рыжим пятном пушистый

к

1


1

1






112

Серо-рыже-белая гладкая



1


1


1



1

113

Серо-белая с рыжим пушистая


1



1


1



1

114

Чёрно-серая с белым пушистая


1





1


1

1

115

Чёрный с белым пятном гладкий

к


1




1


1


116

Дикий тип

к


1





1


1

117

Тайская гладкая



1





1


1

118

Серый гладкий

к


1







1

119

Чёрный гладкий

к


1








120

Серый пушистый

к

1








1


итоги

70

56

64

12

38

7

72

10

52

35

 

________________________











Автор
Дата добавления 28.10.2016
Раздел Биология
Подраздел Статьи
Просмотров14
Номер материала ДБ-296985
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх