Воспроизводство оленьего стада: современные технологии

Интерес к заполярному региону не только в России, но и во всём мире возрождается с новой силой. Для новых условий существования Арктики характерно, с одной стороны, накопление системных проблем, а с другой – формирование новых стратегических приоритетов развития. В 2010 году Правительством России утверждена государственная программа «Социально-экономическое развитие Арктической зоны РФ на период до 2020 года». Определены такие задачи как развитие науки, технологий и повышение эффективности использования ресурсной базы. Осуществление продовольственной безопасности региона предполагает интенсификацию сельского хозяйства.

Северное оленеводство является одной из ведущих отраслей сельского хозяйства Арктической зоны. Уникальность северного оленеводства состоит в том, что оно не только поддерживает развитие Продовольственной программы, но и обеспечивает условия для сохранения самобытной культуры коренных народов Севера. При этом животноводство в условиях Крайнего Севера имеет ряд особенностей, создающих дополнительные трудности в его развитии. Общеизвестно, что доходность оленеводства не только у нас, но и за рубежом крайне нестабильна из-за колебаний стоимости составляющих инфраструктуры, ветеринарного обслуживания, кормовых добавок и пр. К экономическим задачам добавляются биологические, тоже требующие пристального внимания специалистов: вопросы миграции оленей, селекция, развитие кормовой базы.

В странах Фенноскандии много внимания уделяют проблеме глобального потепления, которая негативно влияет на оленеводство. Фенноскандия —  территория на северо-западе Евразии, на которой располагаются Норвегия, Швеция, Финляндия и северо-западные окраины России (Карелия и Кольский полуостров). Так, известный учёный, профессор Норвежского Университета естественных наук Остен Холанд (Øystein Holand) утверждает, что многолетние наблюдения за миграцией оленей свидетельствуют о влиянии новых погодных условий на этот вид животных.

Знаменитая фраза «Кадры решают всё» применима и к оленеводству. Безусловно, инфраструктура на Крайнем Севере улучшается с каждым годом, однако условия труда оленеводов, мигрирующих со стадами, остаются трудными, а вопрос воспитания высококлассных специалистов – открытым. Ведь оленевод-профессионал – это специалист, владеющий современными приёмами ведения хозяйства, которые базируются на национальных традициях.  Например, каждая бригада оленеводов отвечает за сохранение и рациональное использование пастбищ не только для своего стада. Если не регулировать нагрузку на пастбище количеством оленей и сроком выпаса, то эти территории выпадут из хозяйственного оборота, так как на восстановление последних понадобится не менее пятнадцати-двадцати лет. За каждые пять лет в благополучной Финляндии площадь возобновляемых пастбищ уменьшается на 10-15%. По словам Остена Холанда, в Норвегии работы по оптимизации использования пастбищ были начаты в 60-х гг. XX века, и в основу программ улучшения системы питания северных оленей легли разработки советских учёных.

Кадровая проблема также является общемировой. НИИ сельского хозяйства и экологии Арктики ежегодно проводит международную конференцию «Terra-Арктика», приглашая, ведущих отечественных и зарубежных учёных. На одной из встреч Лиза Хольмберг (Liisa Holmberg), вице-председатель совета университета Арктики (Центр образования Саамского региона, Финляндия) выступила с докладом «Применение знаний о местных особенностях природы, экологии, животноводства как связующего звена между местными сообществами и учебными заведениями». Она отметила, что за последние десятилетия в Саамском регионе наблюдается интенсивный процесс исчезновения накопленной веками системы традиционных знаний по ведению оленеводства.

Надо отметить, что Россия обладает бесценным опытом в вопросах изучения воспроизводства северного оленя. Основы племенного дела в оленеводстве России были разработаны ещё в 1936—1955 гг. Исследования велись преимущественно на опытных станциях. Изучением биологии северных оленей занимались такие корифеи как И.М. Добротворский, Б.Г. Иванов, Б.В. Преображенский. В течение нескольких лет велось накопление материалов по промерам и живому весу оленей разных возрастов. Большое внимание также уделялось изучению следующих вопросов: сроки гона и отёла оленей, продолжительность беременности. С развитием технологии искусственного осеменения сельскохозяйственных животных стали предприниматься попытки получить сперму северных оленей. М.Е. Мкртчан в 1972 году впервые в мире получил потомство северных оленей в результате искусственного осеменения. Бороздин Э.К. с сотрудниками проводили многолетние исследования, охватывавшие широкий спектр вопросов воспроизводства северных оленей. Однако долгие годы экономической стагнации в развитии региона приостановили фундаментальные исследования этого вопроса.

На фото: В.В. Гончаров обмеривает оленя.

Сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста» (сокращённо - ВНИИГРЖ) ведут активные исследования в области применения репродуктивных технологий для сохранения биоразнообразия популяций северных оленей и раскрытия генетического потенциала стад. В настоящее время приёмы искусственного осеменения, клеточные технологии и трансплантация эмбрионов в оленеводстве находятся в стадии разработки, что связано с низкой доместикацией оленей и со сложностью проведения работ в полевых условиях тайги и тундры.

На фото: получение спермы, Таймыр.

Северные олени (Rangifer tarandus)  являются полуодомашненными животными. Они свободно пасутся, общение с человеком ограничено, для вакцинации или проведения обследования животное требуется сначала поймать. Серьёзные трудности в работе с северным оленем доставляет ярко выраженная у них сезонность. Сперму можно получить только во время гона, который бывает раз в году осенью. Самцы в это время становятся похожими на борцов. Поджарые, с широкой грудью, обросшей густой шерстью, они вступают в короткие схватки друг с другом за лидерство. Часто в это время температура воздуха опускается до -10^оС. Учёным приходится работать в палаточных лабораториях. 

На фото: полевая лаборатория в палатке.

Немаловажным остаётся нежелание коренных народов менять устоявшийся веками образ жизни. Например, в Финляндии есть опытное стадо, гуляющее на большом пространстве на огороженной территории. Если необходимо работать с животными, то его хозяин садится на квадроцикл и пригоняет через систему ворот-загонов необходимое количество, а помощники сортируют. В России сложнее. Вертолёт оплачивается за полгода, а учёные, объезжая бригады, договариваются, кто из оленеводов согласится принять сотрудников ВНИИГРЖ. При этом оленеводы должны находиться как можно ближе к базе вертолёта (100-200 км). Поездка в тундру оплачивается только благодаря гранту РНФ. Оленей при этом ловят, какие ловятся, а не тех, которых бы хотелось. 

Без государственной поддержки фундаментальных проектов, расширения межотраслевого и международного сотрудничества невозможно проводить исследования в новых направлениях и получать результаты мирового уровня. Реализация фундаментальных научных арктических исследований требует немалых вложений. Для воплощения в жизнь научных проектов учёные-исследователи участвуют в конкурсах, проводимых различными фондами. По данным Фонда президентских грантов только за 2017 год распределено 6,653 млрд рублей между 3 213 победителями. Российский научный фонд (РНФ) в 2017 г. поддерживал более 2,5 тысячи исследований на сумму более чем в 16 млрд. рублей. В 2018 на гранты научным сотрудникам и исследователям фонд направит почти 22 млрд. рублей.

Группа учёных из ВНИИГРЖ, возглавляемая ведущим научным сотрудником Никиткиной Е.В., проведя предварительные исследования по получению и сохранению спермы северных оленей,  получила возможность участвовать в международном проекте «Развитие оленеводства в условиях глобализации Севера – изучение адаптационных механизмов и поиск решений для сохранения природной устойчивости» (ReiGN: Reindeer husbandry in a Globalizing North – resilience, adaptations and pathways for actions). Исследователи совершали рабочие поездки в Лапландию с целью изучения особенностей сперматогенеза и поведения в период гона местной популяции северных оленей. Работа велась в северной части Финляндии, в крупнейшей общине Инари на научно-исследовательской станции Хопиолампи в посёлке Кааманен. На опытной оленеферме для изучения животных созданы все условия. Огорожена территория в 45км², где свободно пасутся северные олени в течение года, исключая периоды гона и отела. Система загонов позволяет в случае необходимости делить животных на опытные группы. С помощью GPS датчиков, встроенных в ошейники, ведётся систематический мониторинг животных для изучения множества аспектов их биологии, в первую очередь оцениваются физиология и поведение.

На фото: Лапландия, датчики на оленях.

Днём – работа на опытной ферме, отлов и обмер животных, замена датчиков слежения на ошейниках, отбор крови для генетических анализов, получение спермы и её оценка, вечером – обсуждение полученных результатов и обмен опытом среди представителей Норвегии, Финляндии, России, Канады и Венгрии. В общении учёных из разных стран нет места тайнам, для раскрытия механизма биологических процессов предпринимали настоящий интернациональный «мозговой штурм». Особый интерес представляет работа исследователя Института природных ресурсов Финляндии Хели Линдберг (Heli Lindeberg). Она первой в мире получила оленёнка в результате трансплантации эмбрионов.

Бесценный опыт в области сохранения биологической полноценности спермы животных после замораживания позволил сотрудникам ВНИИГРЖ  выиграть грант РНФ 17-16-01023 «Изучение физиологических и биохимических изменений сперматозоидов северного оленя при охлаждении и замораживании, для разработки технологии криконсервации спермы с целью длительного сохранения биологических ресурсов Арктики». Мало просто получить семенной материал – необходимо его сохранить без потери качества, изучить факторы, влияющие на морфологию и целостность генетического аппарата сперматозоидов. Для сохранения спермы используют криоконсервацию – замораживание при сверхнизких температурах с соблюдением необходимых протоколов.

Для разработки и внедрения современных селекционных приёмов разведения домашних северных оленей, направленных на увеличение численности животных с высокими хозяйственно-полезными признаками, учёные ВНИИГРЖ выезжают в экспедиции на полуостров Таймыр. В состав экспедиционной научной группы под руководством Никиткиной Е.В. входят сотрудники лаборатории молекулярной генетики Крутикова А.А. и Митрофанова О.В. и сотрудники отдела по воспроизводству сельскохозяйственных животных Тимофеева С.В. и Мусидрай А.А.

На фото: Крутикова А.А. и Никиткина Е.В. в полевой лаборатории.

Серьёзную поддержку в таких поездках оказывают сотрудники отдела разведения и генетики северных оленей НИИ сельского хозяйства и экологии Арктики – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения ФНЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук». Гончаров В.В. и Сергеева О.К. обладают опытом в адаптации к местным условиям и помогают в общении с бригадами.

На сегодняшний момент в рамках выполнения гранта определены оптимальные способы фиксации животных, проведён анализ методов введения и использования седативных и анестетических препаратов для получения спермы, проведена сравнительная оценка образцов по объёму, концентрации, подвижности, рН, морфологии, целостности мембран и генетического аппарата сперматозоидов северных оленей.

Помимо работы по гранту наши учёные получают интересные данные о факторах, влияющих на сперматогенез северного оленя. Так, фактически подтверждено негативное воздействие обрезки пант на получение спермы и её качество. Однако стоимость пант, срезаемых в июле-августе, в разы выше стоимости окостенелых рогов, сбрасываемых в декабре. Оленеводы спиливают панты самцам-производителям, мотивируя это дополнительной прибылью и личной безопасностью во время гона. Но срезка пант негативно влияет на сперму. Случается, что, потратив около миллиона, учёные прилетают в бригаду, а все самцы безроги или на племя оставлены слишком молодые хоры (двух-трёх лет)...

Тем не менее, собран большой материал, который позволит в ближайшем будущем разработать технологию воспроизводства северных оленей, основанную на синтезе новейших научных и практических данных. Это необходимая часть научно-исследовательской работы, так как помимо разработки метода искусственного осеменения оленей необходимо продумать логистику по его внедрению в непростых природно-климатических условиях Крайнего Севера. Только после этого возможно проводить селекционно-племенную работу на Крайнем Севере и получить стада оленей с высокими хозяйственно-полезными признаками при сохранении биологического разнообразия популяции.

Автор: Тимофеева С.В., к.б.н. зам.директора ВНИИГРЖ по науке.

Литература:

1. Тимофеева С.В., Никиткина Е.В., Крутикова А.А., Ширяев Г.В. Влияние обрезки пант перед гоном на эффективность получения спермы северных оленей Генетика и разведение животных. 2018. № 1. С. 122-126.
2. Никиткина Е.В., Племяшов К.В., Крутикова А.А., Ширяев Г.В., Мусидрай А.А., Гончаров В.В., Сергеева О.К. Оценка качества спермы северных оленей (Rangifer tarandus) с помощью CASA. Ветеринария, 2018, №7, с.14-17
3. Материалы - III международной конференции "TERRAАрктика-2017"