Vliv inbreedingu na reprodukci u koně Převalského

Bc. Helena PETROVÁ

Master's thesis

Influence of inbreeding on reproduction in Przewalski horses

Anotácia:

Kůň Převalského je posledním druhem divokého koně na naší planetě. Z volné přírody byl vlivem člověka v polovině 20. století skoro vyhuben. Nakonec zůstalo jen 13 kusů tohoto druhu v zoologických zahradách a parcích šlechty. Přičiněním a snahou zoologických zahrad o návrat tohoto zvířete do volné přírody začínají jeho počty pomalu ale jistě narůstat. V momentální době se vyskytuje v chráněné oblasti A a B v poušti Gobi přes 2000 kusů. Klíčovou roli v tomto odvážném projektu hraje také zoologická zahrada Praha. Od roku 1959 byla pražské zoologické zahradě svěřena mezinárodní plemenná kniha koně Převalského a je v ní vedena dodnes. I když jsou snahy o návrat úspěšné, jsou zde komplikace, které by mohly být pro tento projekt ohrožující. Jednou z těchto komplikací je inbreeding. Jedná se příbuzenské páření, při kterém dochází k poklesu heterozygotnosti a oproti tomu narůstá homozygotnost. V praxi to znamená, že alela, která by při normálním nepříbuzenském páření neměla šanci se prosadit ve fenotypu, protože by byl její vliv potlačen, může díky homozygotnímu genotypu svůj fenotyp projevit. U samců se může například projevit snížením jejich plodnosti, a to například nižším počtem spermií v ejakulátu. Tuto tématiku jsem se rozhodla zkoumat ve své diplomové práci. Celkově jsem z plemenné knihy koně Převalského analyzovala data o 741 hřebcích, a to v rozmezí let 1960-2004. Z výzkumu jsem vyřadila jedince, kteří se dožili méně než 8 let. Hlavní závislou proměnnou, kterou jsem zkoumala, byl počet mláďat. V závislosti na zkoumaných efektech jsme rozřadili hřebce do tří skupin. Efekty, které jsme zkoumali, byly: délka života, koeficient inbreedingu, rok narození a místo narození. Zjistili jsme, že inbreeding má signifikantní vliv na počet mláďat za život hřebců. Hřebci s nejnižším koeficientem inbreedingu měli za život více mláďat než hřebci, kteří měli inbreeding procentuální nejvyšší. V závislosti na tomto poznatku jsme provedli ještě další analýzu. Ta nám potvrdila, že hřebci s nejvyšším inbreedingem mají v průměru méně mláďat za rok života než hřebci s inbreedingem nižším. Inbreeding je komplexní a komplikovaný efekt, který se projevuje u každého druhu jinak. U některých druhů se přímo projeví na samci, u jiného na samici. U některých druhů zvířat se můžeme s jeho projevy setkat až u další generace, pokud příbuzenské páření pokračuje. Celkově se zvířata snaží proti inbreedingu bránit. Některé druhy savců například vyhání své dospělé samce od skupiny (gibon, kůň Převalského). U jiných je prokázán selektivní výběr vajíčka, které si vybere spermie samce nepříbuzného a mnoho dalšího. U některých druhů je však inbreeding jediná šance na záchranu před vyhynutím, a tak na něj i přes všechna rizika musí přistoupit (kůň Převalského, gepard štíhlý).

Abstract:

The Przewalski's horse is the last species of wild horse on our planet. Due to human impact, it was almost eradicated in the middle of twentieth century. Eventually, only thirteen individuals have remained in zoological and aristocratic gardens. However, its numbers have been steadily increasing owning to contributions of zoological gardens and their effort to return Przewalski's horses back into the wild. Currently, there are over two thousand horses in the protected areas A and B located in Gobi Desert. In this bold project, Prague ZOO plays a crucial role. Since 1959, it has been commissioned to keep the European Stud Book for the Przewalski's horse. Although, its efforts for the reintroduction are successful, there are several complications which could potentially threaten the project, for instance, inbreeding. Inbreeding is a consanguineous mating which reduces heterozygosity and increases homozygosity. In practice, this means that allele which would not have a chance to express itself in the phenotype during unrelated mating, as a result of its influence being suppressed, can manifest its phenotype due to the presence of homozygous genotype. This phenotype could manifest itself in various ways, for instance, in lower number of sperm in the semen resulting in decline in male fertility. This topic is further investigated in my diploma thesis using analyzed data on 741 stallions from the European Stud Book for the Przewalski's horse between 1960 and 2004. However, the individuals whose life expectancy was less than eight years were excluded from the study. In this study the main dependent variable was the number of young. The stallions were classified into three categories according to following investigated effects: life expectancy, inbreeding coefficient, year of birth, place of birth. The results show that inbreeding has a significant influence on the number of offspring in stallions' lifetime. Stallions with the lowest inbreeding coefficient had more offsprings intheir lifetime than stallions with the highest inbreeding coefficient. On account of these results, another analysis was made, which confirmed that stallions with the highest inbreeding have on average fewer young per year than stallions with lower inbreeding. Inbreeding is a complex and complicated effect that manifests itself differently in each species; sometimes affecting only male or female. In other species, inbreeding affects only the next generation if it continues. Generally, animals try to defend themselves against inbreeding. For instance, some species of mammals sent their adult males away from the group (gibbon, Przewalski's horse). Furthermore, it has been proven that some species' eggs select the sperm of unrelated male and many other methods. However, for some species inbreeding is the only option, which saves them from extinction, and therefore, they are forced to do it despite all the risks (Przewalski's horse, cheetah slender).

Kľúčové slová

inbreeding, kůň Převalského, počet mláďat, Askania, pokles heterozygotnosti

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 7. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Jiří Bezdíček, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / Zoology