آليات حفظ المصادر الوراثية

         
                   
                   
         

أ.د/فاروق إبراهيم الدسوقي

مستشار منظمة  الاغذية والزراعة ( فاو ) ورئيس الجمعية الطبية البيطرية المصرية

المؤتمر العلمى السنوي العاشر للجمعية المصرية للتكاثر والخصوبة فى الحيوان

         
                   
         

 

            كان للتطور الكبير فى برامج التحسين الوراثى واستخدام التقنيات الحياتية الجديدة وازدهار مشاريع التلقيح الاصطناعى ونقل الأجنة والمادة الوراثية من  منطقة جغرافية الى اخرى ومن دولة الى دولة ثانية، انتشار انتاج سلالات مهجنة او خليط لتحل محل السلالات والعروق المحلية التى لم تستطع ان تواكب الاحتياجات والمتطلبات الغذائية والاقتصادية . وقد أدى ذلك الى اختفاء عدد ملحوظ من السلالات المحلية وبالتالى فقد مميزات وراثية اكتسبتها تلك السلالات مثل التأقلم الجيد للتأثيرات البيئية والمناخية ، والاداء المتميز تحت الظروف القاسية ومقاومة الامراض المتوطنة والطفيليات. وفى معظم الاحوال تفتقر هذه السلالات المحلية الى الدراسات الحديثة والتفصيلية التى تلقى الضوء على أدائها وامكانياتها الاقتصادية والانتاجية  وباختفاء هذه السلالات نكون قد خسرنا ثروة وراثية غالية لا يمكن تعويضها ولذا يتحتم عمل دراسات عن وسائل الحفظ والاستخدام الصحيح للمصادر الوراثية المحلية والتى سيكون لها فائدة مستقبلية عن تطبيق سياسات التحسين الوراثى وبرامج تربية الحيوان وقد اعتبر العالم حفظ هذه العناصر بمثابة مطلب وطنى هام لكل دولة قبل البدء فى تغييرها او استبدالها0

هناك ثلاث طرق لحغظ المصادر الوراثية للسلالات الحيوانية المحلية :

  1.  حفظ هذه المصادر كمواد وراثية فى شكل سائل منوى ، بويضات ناضجة او اجنة تحت درجات شديدة الانخفاض ( - 196 درجة مئوية).

  2.  حفظ المعلومات مثل الدنا والشفرات الوراثية والمخزنة فى عينات الدم او الانسجة للسلالات المحلية.

  3.  الحفاظ على قطعان وعشائر حية مناسبة الحجم من السلالات المحلية مع  تهيئة كافة الظروف المناسبة التى تساعدها على الأداء والتكاثر.

أهم أسباب حفظ المصادر الوراثية

   I.   الامكانيات الاقتصادية

تحفظ الحيوانات ذات القيمة الاقتصادية والتى يهددها خطر الانقراض وقد تكون هذه  القيمة عائدة الى ما تنتجه من لحوم او جلود. او نتيجة لتميزها بقوة احتمال تساعدها على الأداء الجيد تحت الظروف البيئية والمناخية المتنوعة. وهذا النوع من الحيوانات تملك تلك الصفات الانتاجية نتيجة تأقلمها الى منطقة معينة بدولة المصدر او مناطق وبيئات متشابهة فى مناطق اخرى من العالم مثل تأقلم ابقار الزيبو فى مناطق مختلفة ودول عديدة وكذلك سلالة ابقار النداما الغينية والتى تتميز بمقارنتها  لطفيل المثقبــات ( التريبانوسوما) وقدرة هذه الابقار على مقاومة هذا الطفيل فى دول اخرى فى غرب افريقيا. ولاى يمكن قياس الامكانيات الاقتصادية بقياس الاداء على حدة حيث ان الحيوانات النادرة والتى على وشك الانقراض تكون غالبا متأقلمة بدرجة كبيرة لظروف بيئية تخصها فقط ولا يمكن مقارنتها بعشائر تربى نجحت ظروف بيئية محسنة او تحت نظم تربية كثيفة وبالرغم من تدنى السلالات المحلية عند قياس معدلات النمو او الاداء او الانتاج عند مقارنتها بالسلالات المحسنة المستوردة الا انه بمتابعة النتاج عبر اجيال مختلفة لوحظ بأن هناك تميزا واستمرارية فى الاداء للسلالات المحلية وخصوصا فى الاخصاب والتكاثر ومقاومة الامراض.

واخيرا لا يمكن التنبؤ تماما بالصفات الانتاجية الناتجة عن خلط سلالات غير متقاربة والتى يتوقع ان يكون نتاجها حاملا لصفة قوة الهجين والتى تدفع بانتاج الاجيال الجديدة الناتجة عن هذا الخلط لتفوق  بكثير انتاج واداء امهاتها.

   I.   ولذا فانه لا يمكن بحال من الأحوال القضاء او الحكم بزوال الحيوانات المحلية بسبب كفاءتها الانتاجية المتواضعة وضعف امكانياتها الاقتصادية وان يوضع فى الاعتبار تواجد قدرات بيولوجية تحتفظ بها السلالات المحلية يمكن الاستفادة منها فى برامج الخلط او التدرج الوراثى مع السلالات المستوردة ذات الانتاجية العالية

  II.  الأسباب العلمية

تحفظ قطعان الحيوانات التى على وشك الانقراض بغرض الاستفادة العلمية منها فهى تستخدم كضوابط فى التجارب البيولوجية للتأكد من سلامة التجربة وصحة النتائج وتحديد التغيرات فى التراكيب الوراثية والصفات الانتاجية لسلالة منتخبة . وقد تكون لها فوائد جمة فى البحوث البيولوجية فى الفسيولوجيا والتغذية والتكاثر ومدى تحمل التغيرات البيئية والمناخية لمستويات وراثية مختلفة كما ان العشائر ذات التراكيب الوراثية العالية قد تحتاج الى بحوث خاصة عن مقاومتها ومدى تعرضها للاصابة مما يؤدى فى النهاية الى التوصل الى ادوية وعلاج افضل واساليب ادارية خاصة للتحكم  فى هذه الامراض كما انها قد تساعد ايضا على التعرف على مورث (  جين) خاص يساعد على مكافحة المرض او يسيطر على الطفيل المسبب.

وقد تستخدم بعض هذه الحيوانات فى بحوث ذات طابع خاص لمكافحة بعض الامراض الخطرة على صحة الانسان مثل استخدام خنازير جزيرة أساباو فى امريكا لانتاج الانسولين الطبيعى لعلاج مرض السكر فى الانسان.

جـ - الاسباب الثقافية :

لعبت الكثير من السلالات المحلية دورا هاما خلال فترات معينة من التاريخ القومى او الاقليمى للدول والشعوب المختلفة مثل  ابقار تكساس ذات القرون الطويلة اثناء حرب التحرير واغنام المارينو الاسبانى والتى كانت وراء انشاء حضارة وثراء الامبراطورية الاسبانية فى القرن السابع عشر 0 والفيلة المقدسة وضرورة تواجدها فى المناسبات والاعياد فى سيريلانكا 0 وتحافظ الشعوب على هذه السلالات لكونها رمزا سياسيا وتاريخيا هاما 0 كما يوجد العديد من السلالات التى تحفظ من اجل قيمتها الفنية او الجمالية مثل خيول ليبزان الاسترالية واغنام جاكوب متعددة القرون فى المملكة المتحدة والسلالات والعشائر المتعددة من دجاج وطيور زينة  0

 

أغراض حفظ المصادر الوراثية الحيوانية

 III. ان فكرة حفظ  المصادر الوراثية الحيوانية تركز على مفهومين او محورين منفصلين وان كان بينهما بعض الارتباط .

 IV. الاول : حفظ المورثات ( الجينات )

  V.  الثانى : حفظ السلالات

 VI. ويمثل حفظ المورث صفة وراثية محددة تورث فى عشيرة او مجموعة عشائر حيوانية مثل صفة مقاومة مرض المثقبات (التريبانوسوما) او انتاج ابقار بدون قرون . وهذا البرنامج يحتاج الى تحديد والتعرف بدقة على الصفة الوراثية المراد حفظها وقد تكون هذه الصفة ناتجة عن نشاط كيماوى معقد يتحكم فيه عدد من مقاطع الدنا او اكثر من كروموسوم واحد ولكن بشرط ان يمكن تحديد هذه الصفة بظهورها فى الحيوانات التى تتحملها ولذا لا بد من  وضع برنامج لحفظ هذه المورثاات داخل العشيرة .

            تشير عملية حفظ العشائر او السلالات الى العمل الذى يؤكد حياة  عشيرة من الحيوانات  والتى تتصف بعرض صفات وراثية محددة وذلك باستخدام برامج تضمن استمراريتها وتكاثرها وهذا الاسلوب يستخدم للانواع والسلالات المهددة بالانقراض. وهو بالاضافة الى حفظ الصفة الوراثية المطلوبة داخل  العشيرة يحفظ الكثير من الصفات الاخرى التى لم  يتعرف عليها او تحدد بعد والاختلاف بين السلالات يكون دائما  لوجود اختلاف فى معامل التكرار الوراثى للمورثات ( الجينات) وليس فى الواقع نتيجة لتواجد او غياب مورثات فريدة او خاصة وقد ينتج هذا التكرار اختلافات ملحوظة فى العشائر وخصوصا فى المظهر الخارجى او الانتاج تحت ظروف مناخية محددة.

وعلى كل فالمشاريع المقترحة للحفظ لا بد من ان توضح بدقة اذا كانت بغرض حفظ المورثات او السلالات حيث ان الاساليب والاسترتيجيات ليست تماما متشابهة او متماثلة فى الغرضين.

العشائر او السلالات ( المصادر الوراثية ) المطلوب حفظها

اختلفت الاراء خلال العقود الاربعة الماضية عن المصدر الوراثى او النوع او السلالة المطلوب حفظها وكان التقدير يتأثر بتكاليف الحفظ لأى من هذه التنوعات الوراثية مقارنة بما يتنبأ بتحقيقه من مردودات اقتصادية او علمية او ثقافية . وقد عممت  منظمة الاغذية والزراعة ( الفاو ) بان كل السلالات او العشائر المهددة بالانقراض يجب ان يشملها الى حد ما وسيلة من وسائل الحفظ وهذا التعريف مبنى على الاعتقاد بصعوبة تحديد اى صفة لها قيمة كامنة فى المستقبل لأنه من المحال تخيل كل الاحتمالات الواردة والتى تشمل اختلاف المناخ والطفرات وثورات الامراض والطفيليات وتأثير التغيير السياسى والحروب وتوفر الطاقة. لذا فان هذا التعريف يتغير ويمتد  ليشمل سلالات شائعة حدث لها تغيير وراثى سريع .

وفيما يلى بعض هذه العشائر والسلالات المطلوب حفظها :

1- العشائر ذات الصفات الوراثية المتفردة

وهذه العشائر من الصعب تحديدها من بين انواع وسلالات الحيوانات والطيور وهى تتميز بصفات وراثية منفردة مثل الرقبة العارية فى الدواجن والقرون الجوفاء الضخمة لابقار كيرى والتى تساعدها على العبور الى جزر بحيرة تشاد بسهولة وتكون لهذه الصفة المنفردة ذاتية خاصة بالعشيرة بمعنى انه لا توجد عشيرة مشابهة لها اصول تمتلك هذه الصفة وعلى هذا القياس تحفظ العشائر المنعزلة تاريخيا او جغرافيا او التى يكون التأثير الوراثى للسلالات الاخرى غير ملحوظ لفترة طويلة من الزمن.

 2- الانواع او العشائر المهددة بالانقراض

وهو مفهوم واسع وعريض فالمحافظة على الحياة البرية لمثل هذه الانواع غير ممكنة الا اذا حدث تدخل خارجى لحفظها وليس بالامر السهل تحديد النوع المطلوب حفظه ويعتمد على العوامل التالية : -

- العدد الواقعى للافراد الموجودة من هذا النوع.

- معدل التدهور فى حجم النوع

- نسبة القرابة بين الافراد داخل هذا النوع

- الحدود الجغرافية التى يعيش فيها هذا النوع ومعدل تقلصها

- مدى تواجد العوامل المعاكسة والتى تهدد هذا النوع

- التحول السريع غير المتوقع فى الاحوال البيئية وتشمل المناخ - الامراض الوبائية - الطفيليات - الحيوانات - الحيوانات  المفترسة.

وكدليل تقريبى فالنوع الذى به عشرة الاف حيوان او طائر يعطى اولوية التدخل للمحافظة عليه ويعتبر مهددا بالانقراض.

ويلاحظ بأن ححجم العشيرة يتأثر بشدة بنسبة توزيع الذكور للاناث ومعدل الخصوبة التقريبى ومتوسط الناتج ( حجم العائلة ) وفترة البقاء وهذه العناصر مهمة جدا وخاصة فى العشائر الصغيرة المحدودة النمو.

وهناك اللوائح التى وضعها الاتحاد الدولى لحفظ الطبيعة  وهى تعرف بموضوع الانواع والعشائر النادرة وتضع لها  السجلات الخاصة.

وهذا التعريف مرتبط بامكانية حياة هذه الانواع مع وضع المتغيرات الخاصة بتركيبة النوع والعوامل البيئية فى الاعتبار ويتم حفظ الانواع فى هذه الحالة فى البيئة الطبيعية لها ويشمل حمايتها ووضعها فى محميات خاصة مناسبة لتمكينها من الحياة بأعداد كبيرة كما يجب ان يكون حجم العشيرة كافى ليضمن استمرارية بقاء التنوع الوراثى داخل العشيرة وبالتالى يعطى فرصة جيدة وافضل لاستمرار التأقلم والتطور بمرور الزمن  ( جدول 1).

 3- السلالات المهددة بالانقراض

وتشمل بصورة عامة السلالات المحلية من الحيوانات الزراعية والطيور والتى تعرضت لظروف خاصة ادت الى النقص المستمر والملحوظ فى اعدادها مما يهددها بالانقراض 0 وعادة ما تستخدم هذه السلالات فى التهجين او التدريج الوراثى او الحاضنات فى مشاريع نقل الاجنة ويختلف العدد او الحد الذى يجب عنده التدخل لفظ السلالة التى على وشك الانقراض من المئات حسب التقدير الاوربى الى الآلاف حسب تقدير منظمة الاغذية والزراعة ( الفاو) . وقد بنى الاوربيون تقديرهم لاعتمادهم على بنوك الجينات فى حفظ الجينات والمواد الوراثية. اما بالنسبة لمنظمة ( الفاو ) فالتقدير مبنى على توسيع قاعدة الحيوانات فى السلالة المطلوب ححفظها لاتاحة الفرصة لاجراء عمليات عمليات الانتخاب بغرض التحسين الوراثى وتحفظ هذه السلالات بنفس الطريقة المتبعة فى (2)

4- المورثات ( الجينات) المهددة بالانقراض :-

ان آلية حفظ المورثات الفردية داخل العشائر مرتبطة بشدة بحفظ  الانواع والسلالات ومعدل الفقد الوراثى هو المظهر الهام جدا فى برنامج الحفظ داخل العشيرة المحدودة وزيادة التجانس فى العشيرة الصغيرة يؤدى الى نقص فى القدرة على التأقلم ، مشاكل  زواج الاقارب وفى النهاية الانقراض 0 ولذا يفضل ربط حجم العشيرة المطلوب حفظها بالقدرة على حفظ التنوع الوراثى  داخل العشيرة 0 ويرتبط هذا النوع الوراثى حتى يكون مؤثرا بحجم العشيرة وتعداد حيوانات القاعدة الاساسية وعشائر الاساس التى تعتمد  على تواجد عدد صغير جدا من حيوانات القاعدة الاساسية يحتمل عدم قدرتها على الاستمرار والحياة مقارنة بتلك التى تحتوى على عدد اكبر فالعشيرة التى يتراوح عددها من 5-6 اناث لا تستطيع غالبا  ان تستمر بينما العشائر من  9-10 اناث قد تستمر بشرط السماح بالتكاثر السريع واذا حدث ذلك فان درجة زواج الاقارب قد تصل القمة بعد ثلاثين جيلا.

5- العشائر ذات  التحول السريع

ويحدث فى الحيوانات المنتخبة وعند استخدام اعلى مستوى من التقنية الحديثة مثل التلقيح الاصطناعى ونقل الاجنةحيث يمكن الحصول على انتاجية عالية باستخدام النظم المكثفة فى التربية والادارة والصحة والتغذية وهى مثل ماشية اللبن المستوردة ذات الانتاج المرتفع وسلالات الدواجن بانواعها  المتميزة سواء لانتاج اللحم او البيض وفى هذه الحالات تحفظ المادة الوراثية فى بنوك الجينات وبرامج التخزين تحت درجات منخفضة من الحرارة .

كيفية تمييز العشائر المطلوب حفظها

يجب اتخاذ الاجراءات الفورية لحفظ اى سلالة او عشيرة على وشك الاختفاء او الانقراض وهناك سلسلة من المعلومات التى يجب ان تستوفى لتمييز العشائر المطلوب حفظها وهى :

  1.  بيانات توصيفية عامة عن النوع ، السلالة ، الشكل الخارجى ، و الموطن الجغرافى.

  2.  عدد الحيوانات  وتقسيمها الى اناث وذكور.

  3.  نسبة الاناث المستخدمة فى التهجين ،تقدير عدد الذكور النقية وعدد المواليد الناتجة من التهجين.

  4.  عدد العشائر او وحدات التربية حيث ان العشائر الكبيرة جدا دائما ما تكون معرضة بشدة الى الامراض والتأثيرات الاقتصادية والتغيرات السياسية مقارنة بعدد كبير من العشائر ذات الاعداد الصغيرة .

  5.  تقدير المخاطر الناتجة من تأثير الامراض المتوطنة .

  6.  تقدير المخاطر الاخرى مثل المناخية ، الاقتصادية ، الفيضان ، العواصف ، الحروب ، التحول الاقتصادى الكبير وجميعها لها تأثير عكسى شديد على السلالات المحلية وقد تؤدى الى اختفائها.

  7.  تسجيل  كافة صفات السللاة المحلية وتشمل القياسات والشكل القياسات والشكل الخارجى ، الصفات الانتاجية والاقتصادية. التأقلم المناخى ، مقاومة الامراض والطفيليات وتحمل المشاكل الادارية ( تغذية - حظائر - نظم - الخ ) وغيرها من العوامل الاخرى ، ويدخل فى ذلك ايضا تجميع وحصر بعض المعلومات الحياتية عن صورة الدم والتصنيف المقارن وبروتين اللبن والتحليل المقارن للدنا وهذه المعلومات هامة فى حالة برامج الحفظ طويلة المدى .

  8.  تسجيل مشاريع الحفظ القائمة على المستوى المحلى او القومى او الاقليمى .