Организация и работа питомников

Классификация, статус и общие задачи питомников. Питомники для разведения редких и исчезающих видов - это научно-производственные структуры. Они могут создаваться любыми государственными, кооперативными и общественными учреждениями, предприятиями, организациями независимо от их ведомственной принадлежности. Однако при создании каждого питомника должно быть в соответствии с действующим законодательством получено разрешение специально уполномоченного государственного органа по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира и среды их обитания на приобретение и содержание животных в соответствующих условиях.

По функциональным признакам питомники можно разделить на три группы или типа:

1. Комплексные питомники. Как правило, такие питомники создаются при научно-исследовательских учреждениях, разрабатывающих общие проблемы охраны и использования редких и ценных видов животных. В них содержатся животные, относящиеся к различным систематическим группам, часто далеким (например, млекопитающие, птицы, рептилии и другие). Большинство зоопарков могут рассматриваться как питомники этого типа.

2. Специализированные питомники. Наиболее распространенная форма питомников. Объекты разведения - представители одного класса, отряда, семейства (например, питомники журавлей или хищных птиц).

3. Профилированные питомники. Питомники, занимающиеся разведением одного какого-нибудь вида. Например, дрофы или зубра.

Естественно, что и задачи таких питомников по крайней мере не тождественны.

К сожалению, в России до сих пор не определен официальный статус питомников, отсутствует законодательно утвержденное Положение о питомниках, как государственной или иной структуре, определяющее место питомников в общей государственной системе природоохранных органов. А отсюда и сложности с финансированием, планированием работ, кадровым и материальным обеспечением.

Необходимо подчеркнуть одно важное обстоятельство. Во всем мире вольерное разведение редких и исчезающих животных в основном было прерогативой общественных организаций и частных лиц, создававших специальные питомники. Как уже говорилось ранее, с 1980 года в Советском Союзе разведение таких животных в искусственно созданных условиях для их спасения было регламентировано как обязанность государственных органов. Таким образом, бывший СССР стал первым в мире государством, где создание питомников получило статус государственной функции. Это незамедлительно отразилось и на скорости расширения сети питомников и, что особенно важно, на объемах финансирования уже существовавших питомников.

Задачи питомников многоплановы, и несомненно, что главнейшая из них - сохранение генофонда редких и исчезающих видов путем создания и содержания ex-situ (в вольерах или в полувольных уеловиях) стабильно размножающихся и генетически полноценных групп животных. Не случайно за питомниками закрепилось название «генетические банки». Если разведение в питомнике редкого вида отработано достаточно четко и животные размножаются регулярно, за дальнейшую судьбу этого вида в принципе можно не беспокоиться: вернуть его в природу рано или поздно удастся. А это в свою очередь определяет круг конкретных задач питомников, среди которых необходимо назвать:

- разработка технологии содержания и разведения;

- генетический контроль и ведение племенных книг;

- научные исследования;

- накопление резерва животных для репатриации и частично для коммерческого использования;

- экологическое просвещение и образование.

Разработка технологий содержания и разведения. Основные правила содержания животных в питомниках сводятся к обеспечению их необходимыми условиями для длительной жизни в неволе и сохранения максимально высоких физических кондиций, что прежде всего является залогом успешности размножения. В принципе они практически не отличаются от тех правил и методов, которые используются в повседневной практике зоопарков. Следует добавить, что непреложным условием является мечение животных. Каждое животное должно иметь свой индивидуальный постоянный номер, который вносится в специальный формуляр-карточку, заменяющую животному паспорт. Способ мечения может быть различным в зависимости от видовой специфики и единственное необхо­димое условие - его надежность.

Технологии разведения редких видов представляют значительно большие трудности. Они столь же разнообразны и уникальны, как и видовые стратегии сохранения, и могут быть общими (и далеко не всегда) только для групп систематически и экологически близких видов. Технология разведения должна включать оптимальный размер помещения, обеспечивающий заданный температурный режим и предотвращение возможностей беспокойства животных, подбор соответствующих кормов, возможности создания искусственного фотопериодизма и акустического фона, принципы формирования родительских пар. Одним из наиболее важных направлений является разработка методов искусственного осеменения, искусственной инкубации яиц (для птиц) и выращивания молодняка. Исчерпывающих сведений об этом практически нет в книгах и руководствах, и решение задачи целиком зависит от научной подготовки персонала питомника, от особой интуиции и определенного опыта каждого сотрудника питомника. Постоянное, изо дня в день, пристальное наблюдение животных в вольерах - это основной источник знания. Нужен тесный контакт с животным, особого рода взаимопонимание. А для этого необходим и особый дар, который встречается отнюдь не часто. Бездушное, механическое «обслуживание» животных в вольерах и загонах гарантирует неудачу и в содержании, и тем более в разведении.

Главные трудности связаны с размножением животных. Ключом для решения этой проблемы является успешная разработка методов искусственного осеменения, хотя многие виды не нуждаются в применении этого метода. Именно искусствен­ное осеменение открывает дверь к стабильному и направленному разведению ряда видов животных в питомниках и зоопарках. Задача эта отнюдь не проста, ибо для разных систематических групп животных и даже для двух близких видов методы искусственного осеменения могут быть принципиально различными. Искусственное осеменение сравнительно реже используется при разведении млекопитающих, и значительно чаще при работе с птицами. В частности в настоящее время особенно детально разработаны методики искусственного осеменения журавлей и соколообразных, и в результате наибольший успех содержания и разведения в питомниках и зоопарках птиц связан именно с этими группами. Строго говоря, мы обязаны вывести все питомники на такой уровень воспроизводства, когда возникает возможность получения любого количества разводимых животных, способного обеспечить все запросы практики от сохранения генофонда и репатриации их в природу для восстановления исчезнувших популяций до ограниченного коммерческого использования. Питомники журавлей и соколообразных (да и многих других животных) уже выведены на этот уровень.

Не всегда это пока удается, но работа в этом плане продолжается. Еще недавно, например, искусственное осеменение (следовательно и разведение) дрофиных казалось нерешаемой проблемой, причем причины неуспеха были множественны: слабые знания биологических особенностей репродуктивного процесса у дроф, их специфическая психика, позднее половое созревание (половозрелость у разных видов дрофиных наступает в возрасте от двух до шести лет), полигамия и коллективное токование. Но в начале 1990-х годов в Саудовской Аравии, в специальном научном центре-питомнике в Таифе был разработан совершенно оригинальный метод искусственного осеменения джека, пустынной дрофы. Принципиально новый метод, нестандартный, не похожий на те, что использовались для других видов птиц. И что же? Сейчас этот центр ежегодно возвращает в природу по 100-150 подросших птенцов. Этот факт подтверждает постулат о том, что искусственное осеменение - ключ к технологии разведения, а само разведение - гарант выживания вида!

Успешная разработка методов искусственного осеменения не отменяет применения всего арсенала мер, обеспечивающих рациональное и правильное содержание животных в питомниках. Только здоровые и тщательно «ухоженные» птицы и звери могут принести полноценное потомство. Особенно важно помнить об этом зимой, вне периода размножения.

Генетический контроль и племенные книги. Разведение при сравнительно узком круге производителей неизбежно приводит к возникновению инбридинга. Для России сама проблема создания питомников, как метода сохранения генофонда диких животных в целом и редких и исчезающих видов в частности, еще настолько молода и нова, что ставить вопрос о возможных генетических изменениях, которые проявляются, как правило, не ранее чем в двадцатом-тридцатом поколении, на первый взгляд кажется преждевременным. Ученые искренне радуются, когда успешно выращивают нескольких птенцов из яиц, взятых в природе. По-настоящему горды, когда получают первое потомство. Сегодня наиболее остры вопросы предотвращения болезней и лечения животных, разработки для них рационов и методов искусственного осеменения. Это понятно, поскольку это нехоженый путь, где каждый успех дорог и ценен. Планируя долгосрочность программ по разведению животных в неволе уже сейчас необходимо думать о тех далеких их поколениях, в которых могут проявиться негативные последствия забвения основ генетики и племенной работы.

Племенная работа в питомниках редких видов животных строится по тем же принципам, что и племенная работа с сельскохозяйственными животными, однако конечные цели разведения диких и до­машних животных диаметрально противоположны. Если при разведении домашних животных главной задачей является получение наибольшей и выгодной для человека (запрограммированной) изменчивости, то разведение диких животных направлено на максимальное сохранение, консервацию исходных гено- и фенотипов.

Генетика домашних животных была предметом исследований на протяжении значительного отрезка времени и к настоящему моменту имеет крепкую научную и практическую базу, тогда как в генетике диких животных, особенно малых их популяций (каковыми и являются группы животных в питомниках), сделаны лишь первые шаги. Мы еще многого не знаем о направленной племенной работе с дикими животными. Вместе с тем очевидно, что основы такой работы должны закладываться уже сейчас, с первых дней существования питомников, с первых поступлений в них диких животных. Поэтому, отсылая читателя для получения сведений общего плана к фундаментальным сводкам по генетике сельскохозяйственных животных, остановимся лишь на тех практических аспектах, которые могут быть поставлены на повестку сегодняшнего дня и уже сейчас должны стать краеугольным камнем последующей племенной работы во всех питомниках.

Основная проблема, возникающая при разведении диких животных в питомниках, - преодоление негативных последствий инбридинга (близкородственного скрещивания), который приводит к появлению рецессивных генов. Поскольку многие рецессивы обладают вредным или нежелательным эффектом, инбридинг обычно ведет к уменьшению размеров тела и другим конституционным отклонениям, к снижению плодовитости, депрессии жизнеспособности и плодовитости, увеличению доли самцов в потомстве, что, в свою очередь, служит причиной нарушения экологической и социально-этологической организации популяций. Вместе с тем при инбридинге резко повышается фенотипическая изменчивость, что крайне нежелательно, так как нарушается один из основных принципов разведения диких животных - сохранение генетически и фенотипически полноценных особей, пригодных для последующей репатриации в природу.

Основной метод предотвращения инбридинга или преодоления его последствий - направленная селекционная работа и прежде всего жесткий контроль формирования брачных пар и групп. Такой контроль в практике сельскохозяйственного животноводства осуществляется на основе племенных книг, позволяющих определить родственные связи всех участвующих в воспроизводстве животных. Такие книги для каждой породы нередко ведутся более столетия, они бесценный инструмент управления размножением популяций домашних животных.

К настоящему времени созданы племенные книги и диких животных, разводимых в основном в зоопарках. Международную племенную книгу лошади Пржевальского, например, ведут зоопарки в Праге и Сан-Диего, международную племенную книгу кулана - Берлинский зоопарк, амурского тигра - зоопарк в Лейпциге. Ведутся также международные племенные книги некоторых крупных хищников (снежного барса, леопарда, гепарда). Несколько менее интенсивно ведутся работы с племенными книгами птиц, хотя за последние десятилетия многое сделано и в этой области. Международную племенную книгу даурского журавля ведет Нью-Йоркское зоологическое общество, японского журавля - зоопарк Уэно в Токио. Ведение международной племенной книги стерха поручено Питомнику редких видов журавлей в Окском государственном биосферном Заповеднике. В принципе каждый питомник или зоопарк в той или иной мере регулирует размножение и ведет собственную племенную книгу по всем «интересным» видам. Вместе с тем, однако, по большинству видов птиц, разводимых в неволе, племенных книг нет, их создание и ведение - задача нашего поколения. Поскольку организация этого дела в международном масштабе длительна и сложна, можно рекомендовать начать его уже сейчас в масштабах каждого питомника. Такие материалы впоследствии, при сведении всех материалов, принесут неоценимую пользу для управления популяциями птиц, разводимых ex-situ, в вольерных условиях.

Племенная книга представляет собой свод определенных сведений о каждом животном, содержащемся в неволе. Эти сведения включают: название вида животного (желательно русское, английское и латинское); присвоенный животному номер по племенной книге; пол; кличку (практика показала, что клички использовать лучше, чем номера, которые легко спутать с номерами племенной книги); дату рождения (если она известна); место рождения (или место приобретения); время поступления в питомник; дату и место смерти, причины гибели; способ использования трупа и место хранения останков (если они сохраняются в виде скелета, тушки, препарата и т.п.); специальные заметки и примечания.

Все эти сведения заносят в специальную карточку, которую заводят на животное при его поступлении в питомник и пополняют в течение всей его жизни. На обороте карточки приводят сведения о потомстве по несколько упрощенной схеме, а для животных, рожденных в этом же питомнике, - сведения и о родителях. Сейчас все хранение информации переложено на компьютерную основу.

Для ведения международных племенных книг дубликаты карточек периодически высылают назначенному международному куратору, который их обрабатывает и несет ответственность за их регулярную публикацию и распространение среди владельцев всех животных данного вида. Такая система рекомендуется для практической работы всех наших питомников диких животных. Именно такая система будет основной для предотвращения или снижения последствий инбридинга.

Одна из задач племенной работы - генетическая паспортизация животных, содержащихся в питомниках. За последние три десятилетия разработаны достаточно надежные биохимические методы регистрации изменений генных частот, происходящих в популяции, находящейся под контролем. Основу этой работы представляет исследование изоферментов тканей и крови методом гельэлектрофореза. Простота, универсальность (метод пригоден для исследования любых видов позвоночных животных), возможность получения прямых данных о степени средней гомо- и гетерозиготности, позволяющих оценивать степень инбридинга, делают этот метод незаменимым при изучении генетической структуры популяции. Применение его не требует сложной и дорогостоящей техники, электрофореграммы в полиакриламидном геле хранятся достаточно долго и представляют прекрасный объект для сравнения.

Сведений о генетическом разнообразии свободноживущих популяций тех видов животных, с которыми начата работа в питомниках, пока недостаточно. Поэтому одной из важнейших задач сейчас является создание своего рода «музея крови», где будут накапливаться сведения о генетическом разнообразии диких популяций, находящихся в норме. Сравнение этих данных с аналогичными данными из питомников позволит объективно оценить различия, вызываемые содержанием животных в неволе, разработать наиболее оптимальные программы их разведения, поможет в составлении соответствующих схем формирования брачных пар и групп по принципу максимального предупреждения инбридинга. В сущности это не что иное, как генетический мониторинг. Прекрасные результаты дали экспериментальные исследования генетической структуры лошадей Пржевальского, содержащихся в зоопарках мира.

На практике для исключения негативных воздействий инбридинга можно для начала руководствоваться двумя простейшими, сформулированными американским ученым Дж. Сеннером, правилами:

- не брать в качестве особей-основателей популяции в питомнике инбредных животных. Группа неродственных, но прошедших полный инбридинг животных имеет вдвое меньшую изменчивость, чем группа неродственных особей, не подвергавшихся инбридингу;

- не брать для первоначальной популяции родственных животных, надо стремиться к тому, чтобы как можно более число животных было как можно меньше родственных друг другу.

К сожалению, это условие удается выполнить далеко не всегда, так как в руки исследователя нередко попадает несколько яиц из одного гнезда или птенцов из одного выводка, а если говорить о млекопитающих, особенно разведенных в зоопарке, то из одного помета.

Для сохранения генетического разнообразия и генетической стабильности в популяциях животных, содержащихся в питомниках необходимо соблюдение минимальной величины поддерживаемой эффективной численности популяции (не менее 50 особей), а также рассредоточение размножающихся животных по разным питомникам, расположенным в различных климатических условиях. Все это в сочетании с аккуратным и добросовестным ведением племенных книг и введением в практику генного контроля создает предпосылки для грамотной селекционной работы и минимизации или нейтрализации негативных последствий инбридинга, по крайней мере, в обозримом будущем.

Научная работа в питомниках. Знание биологии животных, содержащихся в питомниках, - основа их успешного разведения. К сожалению, наших знаний в этой области, несмотря на огромное количество проведенных исследований, еще недостаточно, особенно по вопросам, которые имеют особую важность для искусственного разведения, - об интимных (не обязательно сексуальных!) сторонах жизни животных.

Питомники представляют неоценимые возможности для проведения исследований самого разного профиля, которые по разным причинам часто еще недоиспользуются. Именно поэтому необходимо остановиться на обсуждении перспектив научных исследований в питомниках более подробно.

Научные исследования в питомниках можно разделить на две категории, одна из которых относится к разделу фундаментальных наук, а другая - к разряду прикладных, обеспечивающих практическую работу питомника. В фундаментальные исследования входит, несомненно, изучение классической экологии разводимых животных; исследования по биологии размножения, изучение роста и развития, суточной активности и бюджета времени, линьки, индивидуальной и возрастной изменчивости окраски, размеров и других меристических параметров. Исследования в питомниках дают уникальный материал о длительности беременности и развитии новорожденных, а для птиц о сроках инкубации яиц, их массе и изменении ее в процессе насиживания (инкубации).

Если говорить о птицах, то ежедневные взвешивания и измерение птенцов позволяют выявить закономерности их роста и развития, которые можно выразить графически в виде так называемых кривых, роста и которые позволяют корректировать все патологии. Большую ценность представляют материалы по формированию перьевого и волосяного покрова, его возрастной и сезонной смене. Хронометраж поведения животных в вольерах дает возможность судить о суточной активности и бюджете времени, а в сочетании с контролем потребляемой пищи и экскреции - и об энергетическом балансе. Наблюдения за животными во время прогулок вне вольер позволяют с достаточным основанием составить представление об их избирательности при добывании пищи, о предпочитаемости того или иного вида корма. Простейшие эксперименты, не нарушающие режима питомника, могут дать ответ на такие вопросы, как выбор оптимальных температур, типов убежищ, мест для расположения гнезд и т.п. Ни один из всех перечисленных вопросов не может быть даже приблизительно решен в природных условиях.

Работа в питомниках открывает широкие перспективы в области этологии животных. Изучение определяющих факторов и поведения во время свободного формирования брачных пар и групп, исследование проявлений территориальности, ее возрастной и сезонной изменчивости, расшифровка ритуализированных форм брачного поведения и сопутствующей вокализации, раскрытие внутренних причин совместимости брачных партнеров, изучение заботы о потомстве и роли в этом обоих родителей - таков самый краткий перечень вопросов, ответы на которые можно получить при научных работах со взрослыми животными. Не менее ценный материал дают исследования поведения детенышей или птенцов: изучение формирования в онтогенезе таких важных поведенческих реакций, как реакции на родителей или замещающие их объекты (возникновение импринтинга), на особей своего вида, на хищников. Исключительный интерес представляют работы в области формирования акустических связей родителей и потомства у птиц, проявляющихся уже в процессе эмбрионального развития и впоследствии могущих стать важным инструментом управления вольерной популяцией. Поскольку в питомниках содержат часто близкие виды, исследования эти можно выполнять в сравнительном аспекте, что значительно повышает их научную ценность.

К этологическим исследованиям близко примыкают исследования социобиологического направления, имеющие большое значение и в прикладном плане. Изучение социальной структуры размножающихся (и репатриируемых) групп животных, выбор наиболее оптимальных вариантов соотношения полов и возрастов животных, исследование механизмов, поддерживающих иерархию подчиненности, представляют собой не только общебиологическую ценность, но и дают предпосылки к успешному разведению. Например, во многих зоопарках мира долго и безуспешно пытались разводить колониальных птиц - фламинго, некоторых ибисов, пеликанов. Оказалось, что препятствием к началу размножения было содержание птиц небольшими группами или отдельными парами. Как только выяснилось, что для стимуляции размножения группы должны состоять из большого количества особей, в том числе и неполовозрелых, это препятствие было устранено, и в настоящее время почти в каждом крупном зоопарке эти птицы размножаются сравнительно легко. Сейчас это называется социальной стимуляцией.

В питомниках предоставляется обширное поле для исследований и в области генетики. Мы уже говорили о практической значимости генетического контроля вольерных популяций, однако дело здесь не только в непосредственной утилизации генетических данных. По существу, только питомники могут быть настоящей базой для изучения генетических перестроек в малых популяциях диких животных, приводящих к их гибели, явлений, связанных с генетическим дрейфом, инбредной депрессией, истощением генетической дисперсии и другими важными аспектами популяционной генетики. Эти аспекты хорошо разработаны в математических моделях и для некоторых лабораторных или домашних животных, но их практически нет для диких животных. Конечно, говорить об организации фундаментальных генетических исследований в отечественных питомниках пока преждевременно, однако в перспективе это надо иметь в виду.

Питомники могут и должны стать рабочей базой эндокринологов. Знание природы и действия гормонов при разведении животных (а этих знаний еще недостаточно) уже сейчас находит чисто практическое применение. В частности, по общему содержанию эстрогенов в моче определяется беременность млекопитающих, у которых ее нельзя выявить обычными методами. Не исключено, что впоследствии и у птиц можно будет установить связь между готовностью к спариванию, откладкой яиц и уровнем эстрогенов в организме. По наличию в экскрементах птиц тестостерона или эстрогенов можно определить пол здоровых половозрелых птиц. Наконец, введение гормонов может оказаться эффективным стимулятором размножения.

Следует отметить, что мнения относительно возможности использования гормонов в качестве стимуляторов размножения разделяют далеко не все специалисты. Вместе с тем гормоны уже зарекомендовали себя как подсобное средство при разведении соколов в странах Передней Азии и в ФРГ; первые успешные опыты предприняты и у нас при разведении краснозобых казарок. Конечно, они не заменяют главного - правильного ухода за птицами и подбора пар, но, тем не менее роль эндокринологии в разработке технологии разведения редких видов в будущем станет весьма значительной.

Некоторые исследования должны проводиться в питомниках специально как элементы технологии содержания и разведения животных в неволе. К такого рода исследованиям в первую очередь следует отнести изучение режима инкубации, включающего температурный режим, влажность воздуха, прерывистость инкубации, частоту поворота яиц и т.д. И хотя эти показатели у всех птиц колеблются в общих пределах, каждый вид имеет свои, пусть даже незначительные нюансы, и игнорирование их может привести к ошибкам, причины которых мы не всегда в состоянии выявить. Большинство неудач в искусственном инкубировании связано с незнанием точных параметров инкубации, с попытками экстраполировать режим одного вида на режим других видов.

Большую ценность представляют исследования в области разработки полноценных сбалансированных рационов. Рецептура кормов для домашних птиц разработана давно, а в последние годы в разных странах определен состав искусственных кормов и для ряда диких птиц, в частности для журавлей, дроф, многих охотничьих видов, что существенно удешевляет и упрощает их содержание. К сожалению, у нас в практике не всегда удается точно повторить составы, разработанные за рубежом, поэтому проблема создания отечественных комбикормов и стабильного их производства стоит достаточно остро.

Практическую значимость имеют исследования по биоакустике. Сейчас установлено, что соответствующий акустический фон может выполнять различные функции, в частности синхронизировать вылупление яиц в инкубаторе и даже повысить их выводимость. Несомненно, что биоакустические исследования в питомниках следует только приветствовать.

Важное и сложное дело - изучение болезней диких животных. И хотя питомники редких и исчезающих видов по понятным причинам не самое лучшее место для исследований такого плана, тем не менее необходимость использовать их в качестве полигона при изучении болезней реальна.

Наконец, особого внимания заслуживают работы, связанные с консервацией генома (на далекую перспективу) и половых продуктов для искусственного осеменения, повышения генетического разнообразия и снижения воздействий инбридинга. Результаты таких исследований представляют исключительную ценность.

Таков в самых общих чертах круг исследований, которые можно проводить на базе питомников. Естественно, что сотрудникам питомника даже часть этих исследований может оказаться не под силу. Не следует забывать, что для них главная обязанность - содержание и разведение животных, получение полноценного и достаточно многочисленного потомства. Поэтому чем шире будет круг научных учреждений, заинтересованных в кооперации с питомниками, тем успешнее будет развиваться научная работа, тем больший вклад внесет наука в охрану редких видов в целом.