Časopis Myslivost

Možnosti využitia genetických metód v umelom odchove hlucháňa hôrneho.

Myslivost 6/2019, str. 40  Peter KLINGA, Diana KARAJMEROVÁ, Vlastimil NOVÁK, Ladislav PAULE
Význam a množstvo umelých odchovov s cieľom zabrániť vyhynutiu druhu alebo populácie narastá so stúpajúcou antropizáciou a klesajúcou biodiverzitou. Napriek vysokým nákladom a množstvu práce potrebnej na zriadenie a fungovanie chovu a zabezpečenie dostatku vhodných biotopov často zabúdame na otázky týkajúce sa zachovania genetickej premenlivosti a určitej miery životaschopnosti druhu alebo populácie. Menšia pozornosť je venovaná posúdeniu dlhodobej životaschopnosti obnovovanej populácie a kvality biotopu s ohľadom na možnosti migrácie.
Reštitúcia je úspešná, ak je populácie dlhodobo schopná samostatne sa rozmnožovať a obsadzovať ďalšie vhodné lokality po ukončení vypúšťania jedincov (Robert et al. 2015). V Európe bolo zaznamenaných niekoľko pokusov o reštitúciu hlucháňa hôrneho. Z dlhodobého hľadiska sa všetky pokusy skončili neúspešne s výnimkou populácie v Škótsku.
Úspešnosť reštitúcie izolovaných subpopulácií hlucháňa v Poľsku ešte nemôžme zhodnotiť, nakoľko stále prebieha vypúšťanie jedincov z odchovov. Otázky genetickej diverzity, miery príbuznosti a životaschopnosti jedincov hlucháňa boli riešené a publikované iba vo Wisle (Strzała et al. 2015) po vyše desiatich rokoch voliérového odchovu.
V odchovni Řepčonka sú riešené genetické otázky ešte pred vypustením prvých jedincov do voľnej prírody.
Unikátne zapojenie genetiky do umelého odchovu svedčí o zodpovednosti a vysokej odbornej úrovni vedenia Lesov Českej republiky a samotnej odchovne a môže byť príkladom pre ostatné prebiehajúce alebo plánované odchovy aj iných druhov v Európe.
Celý proces, od nakúpenia prvých chovných jedincov, cez vyliahnutie potomstva a následné vypúšťanie do prírody, je podrobne monitorovaný aj na genetickej úrovni. Molekulárne metódy v umelom odchove sú využité na identifikáciu najvhodnejšej zdrojovej populácie hlucháňa v Európe, na monitoring a stanovenie miery príbuznosti jedincov chovného kŕdľa a následne na monitoring vypustených jedincov.
Príbuzenským krížením (inbreeding) medzi jedincami dochádza k strate genetickej premenlivosti, ktorá môže viesť k zníženej životaschopnosti a plodnosti potomstva (Lacy 1992). Iba vysoko životaschopné a plodné potomstvo jedincov tvoriacich chovný kŕdeľ v odchovni bude po vypustení do voľnej prírody schopné odolať množstvu nepriaznivých prírodných a antropických vplyvov, adaptovať sa na nové podmienky a založiť životaschopnú populáciu.
Určenie miery príbuznosti v chovnom kŕdli je primárnym predpokladom pre zabránenie nepriaznivých účinkov efektu zakladateľa. Efekt zakladateľa (z angl. prekladu founder effect) sa vyskytuje v nových populáciách založených len niekoľkými jedincami pôvodnej populácie (Barton and Charlesworth 1984).
Novozaložená subpopulácia v Beskydách môže mať zníženú genetickú premenlivosť a nenáhodnú distribúciu génov v dôsledku malej veľkosti zakladajúcej populácie. Napríklad: niektoré „škodlivé gény“ zapríčiňujúce náchylnosť na ochorenia, alebo poruchy pri rozmnožovaní, alebo naopak gény ovplyvňujúce odolnosť organizmu, resp. schopnosť adaptácií môžu prevládať v dôsledku efektu zakladateľa.
Potrebné je zohľadniť aj pôvod jedincov chovného kŕdľa, pretože dlhodobo izolované lokálne subpopulácie viazané na pohoria alebo regióny v rámci areálu rozšírenia druhu môžu byť adaptované na lokálne podmienky prostredia a neschopné náhle sa adaptovať na nové napr. klimatické podmienky.
Preto je potrebné zakladať chovný kŕdeľ z jedincov geneticky najmenej odlišných od pôvodnej subpopulácie. Lokálne ekoformy hlucháňa doposiaľ neboli identifikované na úrovni štúdia genómu, ale aktuálne štúdie naznačujú existenciu dvoch vývojových fylogenetických línií a genetickú odlišnosť subpopulácií viazaných na horské celky v Európe (Segelbacher et al. 2003; Duriez et al. 2007; Segelbacher and Piertney 2007; Klinga et al. 2015).
Na zodpovedanie otázok určenia vhodnej zdrojovej populácie pre chovný kŕdeľ a analýzu genetických charakteristík chovného kŕdľa musíme pracovať na minimálne dvoch priestorových úrovniach (globálnej a lokálnej). Na globálnej úrovni sa zaoberáme fylogeografickým postavením pôvodnej západokarpatskej populácie sekvenovaním kontrolného regiónu mitochondriálnej DNA, ktorá je dedená po matke.
Beskydy sú geomorfologickou jednotkou Západných Karpát. Autochtónnu (pôvodnú) populáciu v Beskydách považujeme za vyhynutú, preto skúmame vzorky odobraté z preparátov jedincov ulovených v minulosti a zo súčasných vzoriek hlucháňa zo slovenskej časti Západných Karpát.
Pre získanie detailnejšej informácie o miere genetickej odlišnosti historicky pôvodnej beskydskej populácie v európskom kontexte analyzujeme krátke opakujúce sa úseky (mikrosatelity) jadrovej DNA, ktorá je dedená biparentálne (t.j. po matke, aj po otcovi) a vyvíja sa rýchlejšie. Analýza fylogeografie na úrovni kontrolného regiónu mitochondriálnej DNA, genetickej štruktúry a miery diferenciácie na úrovni krátkych úsekov jadrovej DNA populácií v pohoriach Rhodope, Rila, Pirin, v Karpatoch, Alpách, boreálnych lesoch Škandinávie a Ruska pomôže určiť najvhodnejšiu zdrojovú populáciu pre založenie chovného kŕdľa v odchovni Řepčonka.
Na lokálnej priestorovej úrovni sa podrobne zaoberáme genetickými charakteristikami v rámci chovného kŕdľa. Podrobne sledujeme genetickú diverzity jedincov, ako aj celého kŕdľa, so zreteľom na odchovávané potomstvo.
Analýzy príbuzenských vzťahov, presné určenie rodičov a potomkov a úspešnosť párenia poskytujú informácie pre optimalizáciu chovu.
Genetický monitoring pokračuje aj po vypustení odchovaných jedincov do voľnej prírody. Individuálna identifikácia genotypu jedinca z nájdených vzoriek peria alebo trusu vo voľnej prírode nám umožňuje presne určiť, či sa jedná o jedinca z odchovne, prípadne jeho potomka alebo ide o imigranta.
Na základe viacročných skúseností pri zbere experimentálneho materiálu z voľne žijúcej populácie hlucháňa Západných Karpát odoberáme vzorky neinvazívnym spôsobom z vypadaného peria (Horváth et al. 2005) a trusu (Segelbacher and Steinbrück 2001; Regnaut et al. 2006).
DNA z peria môže byť získaná aj z malej časti poškodeného pera. Pero je tvorené brkom, kostrnkou a zástavicou. Zdrojom DNA je zvyčajne 1–1,5 cm bazálna časť brka alebo z krvná zrazenina nachádzajúca sa vo vnútornej časti brka na rozhraní s kostrnkou.
Zber peria prebieha po celý rok, najmä v období preperovania. Potrebné je zabrániť kontaminácii brka, preto každé pero musí byť individuálne uložené v papierovom vrecku alebo skúmavke so silikagélom. Nevýhodou peria ako zdroja genetickej informácie je nízka, iba 60% miera úspešnosti extrakcie dostatočne koncentrovanej DNA.
Zber trusu prebieha v zimných a jarných mesiacoch za prítomnosti snehovej pokrývky. Zbierame čerstvý max. 3–4 dni starý trus, ktorý má na povrchu biely povlak (kyselina močová). Najvhodnejšie obdobie pre zber vzoriek peria a trusu možno považovať 3–4 dni prevládajúce stabilné počasie bez zrážok.
Kvalitným zdrojom DNA sú stery z ústnej dutiny (Bush et al. 2005), ktoré odoberajú pracovníci odchovne pri manipulácií s jedincami počas odchovu. Zdrojom DNA z trusu sú na povrchu zachytené črevné epitely.
Informácie o pôvodnej populácii v Beskydách získavame analýzou fragmentov DNA extrahovanej zo vzoriek kože behákov odobratej z dermoplastických muzeálnych preparátov a poľovníckych trofejí.
Novozaložený chov hlucháňa hôrneho v odchovni Řepčonka, ktorý vychádza z odborných vedomostí, zodpovedného prístupu a vedeckých výsledkov, spĺňa všetky predpoklady na jedinečný úspech v európskom meradle. Ostáva len dúfať, že rastúce negatívne vplyvy človeka v najzraniteľnejších ekosystémov horských lesov a klimatické podmienky umožnia návrat hlucháňa hôrneho do Beskýd a spolu s ním aj obnovu biodiverzity horských lesov Západných Karpát. Zber dát a genetické analýzy budú podporené projektom Grantové služby LČR "Stanovení podruhové příslušnosti tetřeva hlušce (příslušný poddruh pro území ČR) a posouzení míry příbuznosti dle různých biologických vzorků na příkladu umělých chovů (Moravskoslezské Beskydy, Šumava) a vzorků pocházejících od jedinců z volné přírody."
Peter KLINGA, Diana KARAJMEROVÁ, Vlastimil NOVÁK, Ladislav PAULE
 

Zpracování dat...