ÁLLATVILÁGOT ÉR Ő KIHÍVÁSOK KEZELÉSE A KLÍMAVÁLTOZÁS KÖZEPETTE
5. Megoldási lehet ő ségek, az alkalmazkodás útjai
Az állatállományok természetes és mesterséges szelekciója a tenyésztés és az alkalmazkodás révén a mindenkori éghajlathoz való idomulás eszköze. Az állatállomány genetikai alapú válogatása az egyre gyakoribb hőstresszel szembeni immunrendszeri kihívások kezelésére is lehetőséget teremt (Caroprese et al., 2021).
Például a világosabb, vékonyabb bőrű, rövid szőrű és nagyobb átmérőjű szőrszálakkal rendelkező szarvasmarhák jobban alkalmazkodnak a meleg környezethez, mint a sötétebb színű és hosszú szőrzetű állatok (Sinha et al., 2017).
A CH4 kibocsájtás mérséklésének biotechnológiai módszerei közé tartozik a bakteriofágok, bakteriocinek (antibiotikus hatású fehérjék), metán oxidáló baktériumok használata, továbbá az állatok immunizálása oltásokkal a saját metanogén mikroorganizmusaik ellen, és a bendőbaktériumok fermentációs jellemzőinek genetikai módosítása (Pragna et al., 2018). Filipe et al. (2020) azt javasolja, hogy a jövő állattartásának egyik stratégiája lehet az olyan őshonos állatfajták felértékelése, amelyekről ismert, hogy rendkívül ellenállóak a kedvezőtlen környezeti faktorokkal és betegségekkel szemben, alacsony táplálékigényűek (elfogadható termelési szintek a takarékos adagok ellenére) és kiváló minőségű termékeket állítanak elő. A probléma megoldásához nélkülözhetetlen ismerni az állat reakcióit a különböző mértékű hőstresszre, amiben a populációgenetikai, epigenetikai, valamint genomikai kutatásoknak meghatározó szerepe van.
Ugyanilyen fontos a vad állatok populációnak folyamatos monitorzása és filogenetikai történetének feltárása. Ezáltal követhetővé és becsülhetővé válnak a demográfiai változások következményei, ami esélyt kínál a populációk, és általuk az érintett életközösségek stabilizálására. Mindezek mellett azonban ökológiai és élelmezésbiztonsági szempontból fontos az őshonos fajták tenyésztésének támogatása is, mivel ezek jobban tűrik a hőséget, mint a keresztezett és egzotikus fajták (Husen et al, 2019). Ezen tulajdonságaik és nagyfokú változatosságuk miatt az őshonos fajták magukban hordozhatják a klímaváltozás hatásaihoz való alkalmazkodás kulcsát, ezért fokozott vizsgálatuk is indokolt. A termékelőállításban való preferálásuk azonban fentieken túl olyan előnyökkel is jár, mint például a gyengébb minőségű, vagy nehezen megközelíthető élőhelyek hasznosítása, ökológiai egyensúlyának fenntartása, vagy az élelmiszerláncok rövidülése, ami által költség és energia megtakarítás érhető el, és az élelmiszerbiztonság is javul. Továbbá
Korszerű genetikai eszközökkel elért eredményeink az élhető jövő érdekében - az állatvilágot… ● 93
ezen elemek együttes hatásaként nő a gazdaságilag fejletlenebb régiók népességmegtartó ereje, ezáltal pedig csökkenhet a migrációs nyomás, ami számtalan negatív következményével együtt szintén a klímaváltozás egyik súlyos következménye.
Irodalomjegyzék
Akbarian A., Michiels J., Degroote J., Majdeddin M., Golian A., De Smet, S. (2016): Association between heat stress and oxidative stress in poultry; mitochondrial dysfunction and dietary interventions with phytochemicals. Journal of Animal Science and Biotechnology, 7 (1): 1–14.
Ballester J., Robine J.M., Herrmann F.R., Rodó, X. (2011): Long-term projections and acclimatization scenarios of temperature-related mortality in Europe. Nature Communications, 2 (1): 1–8.
Bekele, Kindie. (2021): Assess Molecular Marker Applications for Genetic Variety Analysis In Biodiversity Conservation Status. Mol Biol, 10: 287.
Bernabucci U., Colavecchia L., Danieli P.P., Basiricò L., Lacetera N., Nardone A., Ronchi, B. (2011):
Aflatoxin B1 and fumonisin B1 affect the oxidative status of bovine peripheral blood mononuclear cells. Toxicology in vitro, 25 (3): 684–691.
Bernabucci U., Lacetera N., Baumgard L.H., Rhoads R.P., Ronchi B., Nardone, A. (2010): Metabolic and hormonal acclimation to heat stress in domesticated ruminants. Animal, 4 (7): 1167–1183.
Bernabucci U., Ronchi B., Lacetera N., Nardone, A. (2002): Markers of oxidative status in plasma and erythrocytes of transition dairy cows during hot season. Journal of dairy science, 85 (9):
2173–2179.
Broadway P.R., Carroll J.A., Burdick Sanchez N.C., Cravey M.D., Corley, J.R. (2020): Some negative effects of heat stress in feedlot heifers may be mitigated via yeast probiotic supplementation. Frontiers in veterinary science, 6, 515.
Caroprese M., Bradford B.J., Rhoads, R.P. (2021): Impact of Climate Change on Immune Responses in Agricultural Animals. Frontiers in Veterinary Science, 8.
Chattopadhyay B., Garg K.M., Kumar A.V., Doss D.P.S., Rheindt F.E., Kandula S., Ramakrishnan, U. (2016): Genome-wide data reveal cryptic diversity and genetic introgression in an Oriental cynopterine fruit bat radiation. BMC evolutionary biology, 16 (1): 1–15.
Coroian C.O., Muñoz I., Schlüns E.A., PanitiTeleky O.R., Erler S., Furdui E.M., Moritz, R.F. (2014):
Climate rather than geography separates two E uropean honeybee subspecies. Molecular ecology, 23 (9): 2353–2361.
Coroian C.O., Muñoz I., Schlüns E.A., PanitiTeleky O.R., Erler S., Furdui E.M., Moritz, R.F. (2014):
Climate rather than geography separates two E uropean honeybee subspecies. Molecular ecology, 23 (9): 2353–2361.
Cros E., Ng E.Y., Oh R.R., Tang Q., Benedick S., Edwards D.P., Rheindt, F.E. (2020): Fine scale barriers to connectivity across a fragmented South East Asian landscape in six songbird species.
Evolutionary applications, 13 (5): 1026–1036.
Dechow C.D., Goodling, R.C. (2008): Mortality, culling by sixty days in milk, and production profiles in high-and low-survival Pennsylvania herds. Journal of dairy science, 91 (12): 4630–4639.
Filipe J.F., Herrera V., Curone G., Vigo D., Riva, F. (2020): Floods, hurricanes, and other catastrophes: A challenge for the immune system of livestock and other animals. Frontiers in veterinary science, 7, 16.
Forastiere, F. (2010): Climate change and health: a challenge for epidemiology and public health.
Francis R.M., Kryger P., Meixner M., Bouga M., Ivanova E., Andonov S., Wilde, J. (2014): The genetic origin of honey bee colonies used in the COLOSS Genotype-Environment Interactions Experiment: a comparison of methods. Journal of Apicultural Research, 53 (2): 188–204.
Garg K.M., Chattopadhyay, B. (2021): Gene Flow in Volant Vertebrates: Species Biology, Ecology and Climate Change. Journal of the Indian Institute of Science, 1–12.
94 ● Kusza Sz. – Hegedűs B. – Bagi Z.
Garg K.M., Chattopadhyay B., Wilton P.R., Prawiradilaga D.M., Rheindt, F.E. (2018): Pleistocene land bridges act as semipermeable agents of avian gene flow in Wallacea. Molecular phylogenetics and evolution, 125. 196-203.
Gaughan J.B., Mader T.L., Holt S.M., Sullivan M.L., Hahn, G.L. (2010): Assessing the heat tolerance of 17 beef cattle genotypes. International Journal of Biometeorology, 54 (6): 617–627.
George W., Zoltán B., András J., Szilvia, K. (2020). IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON SHEEP GENETIC DIVERSITY: A REVIEW. Sustainable Development, 10 (2).
Getabalew M., Alemneh T., Akeberegn, D. (2019): Methane Production in Ruminant Animals:
Implication for Their Impact on Climate Change. Concepts of Dairy & Veterinary Sciences. doi, 10.
Hahn G.L., Mader, T.L. (1997): Heat waves in relation to thermoregulation, feeding behavior and mortality of feedlot cattle. In Proceedings, Fifth International Livestock Environment Symposium.1997. May. USA
Hahn G.L., Mader T.L., Harrington J.A., Nienaber J.A., Frank, K.L., (2002): Living with climatic variability and potential global change: climatological analyses of impacts on livestock performance. In Proceedings of the 16th international congress on biometeorology, 2002.
October. Kansas City. 45–49.
Husen, M. (2019): Impact of Climate Change on Animals Halth and Productivity: A Review.
European Journal of Medical and Health Sciences.
Iacolina L., Pertoldi C., Amills M., Kusza S., Megens H.J., Bâlteanu V.A., Stronen, A.V. (2018):
Hotspots of recent hybridization between pigs and wild boars in Europe. Scientific reports, 8 (1):
1–10.
Ilie D.E., Cean A., Cziszter L.T., Gavojdian D., Ivan A., Kusza, S. (2015): Microsatellite and mitochondrial DNA study of native eastern European cattle populations: the case of the Romanian Grey. PloS one, 10 (9): 0138736.
Kadzere C.T., Murphy M.R., Silanikove N., Maltz, E. (2002): Heat stress in lactating dairy cows: a review. Livestock production science, 77 (1): 59–91.
Kusza S., Nagy K., Lanszki J., Heltai M., Szabó C., Czarnomska, S.D. (2019): Moderate genetic variability and no genetic structure within the European golden jackal (Canis aureus) population in Hungary. Mammal Research, 64 (1): 63–69.
Kusza S., Podgorski T., Scandura M., Borowik T., Javor A., Sidorovich V.E., Jędrzejewska, B.
(2014): Contemporary genetic structure, phylogeography and past demographic processes of wild boar Sus scrofa population in Central and Eastern Europe. PloS one, 9 (3): 91401.
Lacetera, N. (2019): Impact of climate change on animal health and welfare. Animal Frontiers, 9 (1):
26–31.
Lacetera N., Bernabucci U., Scalia D., Ronchi B., Kuzminsky G., Nardone A. (2005): Lymphocyte functions in dairy cows in hot environment. International Journal of Biometeorology, 50 (2):
105–110.
Lacetera N., Segnalini M., Bernabucci U., Ronchi B., Vitali A., Tran A., Nardone, A. (2013): Climate induced effects on livestock population and productivity in the Mediterranean area. In Regional assessment of climate change in the Mediterranean (135–156). Springer, Dordrecht.
Lecchi C., Rota N., Vitali A., Ceciliani F., Lacetera, N. (2016): In vitro assessment of the effects of temperature on phagocytosis, reactive oxygen species production and apoptosis in bovine polymorphonuclear cells. Veterinary immunology and immunopathology, 182. 89–94.
Loureiro L.O., Engstrom M.D., Lim, B.K. (2020): Comparative phylogeography of mainland and insular species of Neotropical molossid bats (Molossus). Ecology and evolution, 10 (1): 389–
409.
Mader T.L., Dahlquist J.M., Hahn, G.L., Gaughan, J.B. (1999): Shade and wind barrier effects on summertime feedlot cattle performance. Journal of Animal Science, 77 (8): 2065–2072.
McGuigan K., Hoffmann A.A., Sgrò, C.M. (2021): How is epigenetics predicted to contribute to climate change adaptation? What evidence do we need?. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 376 (1826) 20200119.
Korszerű genetikai eszközökkel elért eredményeink az élhető jövő érdekében - az állatvilágot… ● 95 Meixner M.D., Worobik M., Wilde J., Fuchs S., Koeniger, N. (2007): Apis mellifera mellifera in eastern Europe–morphometric variation and determination of its range limits. Apidologie, 38 (2):
191–197.
Mihalik B., Frank K., Astuti P.K., Szemethy D., Szendrei L., Szemethy L., Stéger, V. (2020):
Population Genetic Structure of the Wild Boar (Sus scrofa) in the Carpathian Basin. Genes, 11 (10): 1194.
Naka L.N., Brumfield, R.T. (2018): The dual role of Amazonian rivers in the generation and maintenance of avian diversity. Science advances, 4 (8) eaar8575.
Nardone A., Lacetera N., Bernabucci U., Ronchi, B. (1997): Composition of colostrum from dairy heifers exposed to high air temperatures during late pregnancy and the early postpartum period.
Journal of dairy Science, 80 (5): 838–844.
Niedziałkowska, M., Tarnowska, E., Ligmanowska, J. (2021): Clear phylogeographic pattern and genetic structure of wild boar Sus scrofa population in Central and Eastern Europe. Sci Rep 11, 9680. https://doi.org/10.1038/s41598-021-88991-1
OIE. (2008): Report of the Meeting of the OIE Scientific Commission for Animal Diseases.
http://www.oie.int/downld/SC/2008/A_SCAD_feb2008.pdf. (2021.10.04.)
Oleksa A., Tofilski, A. (2015): Wing geometric morphometrics and microsatellite analysis provide similar discrimination of honey bee subspecies. Apidologie, 46 (1): 49–60.
Oleksa A., Chybicki I., Tofilski A., Burczyk, J. (2011): Nuclear and mitochondrial patterns of introgression into native dark bees (Apis mellifera mellifera) in Poland. Journal of Apicultural Research, 50 (2): 116–129.
Oleksa A., Kusza S., Tofilski, A. (2021): Mitochondrial DNA Suggests the Introduction of Honeybees of African Ancestry to East-Central Europe. Insects, 12 (5): 410.
Péntek–Zakar E., Oleksa A., Borowik T., Kusza, S. (2015): Population structure of honey bees in the Carpathian Basin (Hungary) confirms introgression from surrounding subspecies. Ecology and Evolution, 5 (23): 5456–5467.
Pragna P., Chauhan S.S., Sejian V., Leury B.J., Dunshea, F.R. (2018): Climate change and goat production: Enteric methane emission and its mitigation. Animals, 8 (12): 235.
Purusothaman M.R., Thiruvenkadan A.K., Karunanithi, K. (2008): Seasonal variation in body weight and mortality rate in Mecheri adult sheep. Livest. Res. Rural Develop, 20 (9).
Rose H., Wang T., van Dijk J., Morgan, E.R. (2015): GLOWORM-FL: a simulation model of the effects of climate and climate change on the free-living stages of gastro-intestinal nematode parasites of ruminants. Ecological Modelling, 297. 232–245.
Senczuk G., Guerra L., Mastrangelo S., Campobasso C., Zoubeyda K., Imane M., Bovita ,Consortium. (2020): Fifteen shades of grey: combined analysis of genome-wide SNP data in steppe and Mediterranean grey cattle sheds new light on the molecular basis of coat color. Genes, 11 (8): 932.
Sinha R., Ranjan A., Lone S., Rahim A., Devi I., Tiwari, S. (2017): The impact of climate change on livestock production and reproduction: ameliorative management. International Journal of Livestock Research, 7 (6): 1–8.
St-Pierre N.R., Cobanov B., Schnitkey G. (2003): Economic Losses from Heat Stress by US Livestock Industries. J. Dairy Sci., 86: E52–E77.
Stronen A.V., Iacolina L., Pertoldi C., Kusza S., Hulva P., Dykyy I., Faurby, S. (2019): The use of museum skins for genomic analyses of temporal genetic diversity in wild species. Conservation Genetics Resources, 11 (4): 499–503.
Tisdell, C. (2003): Socioeconomic causes of loss of animal genetic diversity: analysis and assessment.
Ecological Economics, 45 (3): 365–376.
Vetter S.G., Ruf T., Bieber C., Arnold, W. (2015): What is a mild winter? Regional differences in within-species responses to climate change. PloS one, 10 (7): e0132178.
Vitali A., Felici A., Esposito S., Bernabucci U., Bertocchi L., Maresca C., Lacetera, N. (2015): The effect of heat waves on dairy cow mortality. Journal of dairy science, 98 (7): 4572–4579.
96 ● Kusza Sz. – Hegedűs B. – Bagi Z.
Vitali A., Segnalini M., Bertocchi L., Bernabucci U., Nardone A., Lacetera, N. (2009): Seasonal pattern of mortality and relationships between mortality and temperature-humidity index in dairy cows. Journal of dairy science, 92 (8): 3781–3790.
Wanjala G., Bagi Z., Jávor A., Kusza Sz. (2020): Impacts of Climate Change on Sheep Genetic Diversity: A Review. Natural Resources and Sustainable Development. 10: 240–261.
Wilson A., Mellor, P. (2008): Bluetongue in Europe: vectors, epidemiology and climate change.
Parasitology research, 103 (1): 69–77.
Hampel Gy. – Kis K. – Monostori T. (szerk.): Mezőgazdasági és vidékfejlesztési kutatások a jövő szolgálatában 2. MTA SZAB Mezőgazdasági Szakbizottság, Szeged. (2021) 97–102. o.
ISBN 978-963-508-980-2