Штучне осіменіння тварин та птахів

Збільшення виробництва продуктів тваринництва можливе, з одного боку, на основі створення міцної кормової бази, а з іншого - шляхом поліпшення племінних і продуктивних якостей тварин. Багатовіковий досвід показує, що породисті тварини, які до того ж походять від високопродуктивних предків, володіють вищою продуктив­ністю і краще оплачують затрачений корм, ніж безпородні, не поліпшені тварини.

З цієї точки зору зрозумілим є прагнення селекціонерів збільшити можливість використання цінних плідників, яке різко зросло із запровадженням штучного осі- меніння. Воно справді стало найефективнішим способом поліпшення племінних та продуктивних якостей тварин. І хоча народжуваний при цьому молодняк успадковує продуктивні риси обох батьків, чисельність нащадків самця при штучному осіменінні набагато вища, ніж самки, тому вплив його на продуктивність стада є значно біль­шою. В зв'язку з цим старовинна приказка "бугай - половина стада" сьогодні звуча­тиме краще "Цінний плідник - цінне стадо".

Історія штучного осіменіння. Суть штучного осіменіння зводиться до введення сперми у статеві шляхи самки за допомогою спеціальних інструментів. Статевий акт при цьому виключений, більше того, самець і самка можуть знаходитися на величез­ній віддалі одне від одного (або самця вже давно може не бути в живих); сперму від самців одержують також штучним шляхом, за допомогою спеціальних приладів і під­дають її перед використанням різноманітним технологічним обробкам.

Історія штучного осіменіння сягає своїми коріннями у сиву давнину.

Спроби отримувати нащадків від тварин без статевого акту робилися давно. Із легенд, що дійшли до нас, відомо, що ще за 800 років до нашої ери асірійці збира­ли сперму з піхви кобил після спаровування і осіменяли нею інших кобил. В одній з арабських легенд описано випадок, коли у 286 р. один бедуїн ввів у піхву кобили перед спаровуванням пучок вовни, а тоді, перенісши його в геніталії іншої кобили, отримав згодом від неї приплід.

Є згадки, що араби застосовували штучне осіменіння вже в XIV ст. Безумовно, ці дані несуть на собі деякий відбиток фантастики, проте ігнорувати ними не можна.

У 1763 р. в німецькій літературі з'явилося повідомлення, що Стефан Якобі провів успішні досліди з штучного осіменіння риб.

Дещо пізніше французький рибовод Жозеф Ремі разом зі своїм товаришем Антуа- ном Жееном знову "відкрили" метод штучного запліднення риб і розробили практич­ні прийоми з його використання.

У 1854-1859 рр. російський рибовод В. П. Враський-Галкін вдосконалив так зва­ний сухий метод штучного осіменіння сігових риб, який не втратив свого значення по сьогодні. Суть методу зводилась ось до чого: ікру і молочко риб видавлювали під час нересту в спеціальні посудини, змішували і витримували при певних умовах. На­ставало запліднення 90-100 % ікринок. Цей метод В. П. Враський поклав в основу роботи збудованого ним Нікольського рибзаводу.

Досліди з штучного осіменіння ссавців беруть початок від 1780 р. Цього року ви­датний італійський природодослідник монах Лаццаро Спалланцані опублікував кла­сичну працю "Історія зародження тварин та рослин", у якій виклав результати дослі­дження проблеми розмноження тварин і штучного осіменіння амфібій та ссавців. У його досліді штучно осіменена сука, що утримувалася ізольовано, принесла через 62 дні трьох здорових цуценят.

У 1782 р. дослід Спаланцані повторили два професори Пізанського університе­ту - П'єр Россі і Бранду і отримали 4 цуценят.

Проте, скоро ці досліди забули, оскільки тоді вважали, що овуляція відбувається лише після статевого акту, а статевого акту тут не було. Тому багато дослідників сум­нівалися в достовірності дослідів Спалланцані.

Лише після виходу в світ у 1827 р. класичної праці К. М. Бера "Про утворення яйця ссавців і людини", монографій М. Рациборського, Ф. Пуше, Ж. Коста, Т. Бішо- фа, які довели, що овуляція відбувається незалежно від статевого акту, і особливо, коли у 1876 р. Фоль і Гертвіг побачили проникнення спермія в яйце морського їжака, а Ван Бенеден, Боварі та ін. простежили весь процес злиття спермія з яйцем, відпали заперечення проти штучного осіменіння.

Тепер поняття запліднення отримало нове трактування. Переосмислили і суть до­слідів Спаланцані, які до того називали штучним заплідненням.

У 1879 р. англійський біолог Вальтер Хіп запропонував називати введення сперми у статеві шляхи осіменінням, а не заплідненням.

Поновилися знову досліди. Акушери-гінекологи вирішили застосувати цей метод у боротьбі з неплідністю. М. Жіро, Д. Отт, М. Онанов провели досліди з штучного осіменіння кролиць та собак.

У 1891 р. російський гінеколог М. Онанов подав у Паризьку академію наук допо­відь про успішне запліднення яєць ссавців поза організмом та пересадку таких зигот у статеві шляхи самки. Виділивши з яєчників оперованих самок яйцеклітини, він змі­шував їх із суспензією сперміїв і вводив в черевну порожнину самки.

Подібні результати отримав у 1896 р. Груздєв. Штучне осіменіння привертало все більшу увагу лікарів та біологів.

У 1888 р. французький ветлікар Репіке застосував штучне осіменіння для бороть­би з неплідністю кобил. Дещо пізніше, в 1893-1896 рр. ветеринарні лікарі та кінноза- водчики Урусов, Лідеман, Ізмайлов, Хелковський, Лунд, Єнішерлов стали застосову­вати штучне осіменіння в Росії.

Проводились також досліди у Польщі, Угорщині, США, проте вони носили чисто експериментальний характер і запліднюваність тварин у них була низькою.

В кінці ХІХ і на початку ХХ сторіччя у Росії розпочались широкі дослідження з біології розмноження і вдосконалення методу штучного осіменіння. Піонером цих досліджень був Ілля Іванович Іванов.

Перебуваючи після закінчення в 1896 р. Харківського університету на стажуванні в Пастерівському інституті в Парижі, вивчаючи тут роль секретів додаткових статевих залоз у процесі запліднення і опрацьовуючи метод штучного осіменіння морських свинок, кролів та собак сперміями з придатка сім'яника, розрідженими фізіологічним розчином, І. І. Іванов прийшов до висновку, що еякулят можна ділити і осіменяти ним більшу кількість тварин; що плазму сперми можна замінювати штучними середови­щами, тобто, заклав основи розрідження і зберігання сперми. У результаті проведе­них дослідів з штучного осіменіння він довів: а) що для запліднення, у першу чергу, необхідна зустріч сперміїв з яйцеклітиною, а статеве збудження самки тут не відіграє суттєвої ролі; б) що процент запліднень при штучному осіменінні вищий, ніж при природному; в) що штучне осіменіння не впливає негативно на перебіг вагітності, родів, наступний розвиток плода, його опірність до захворювань, на строки статевого дозрівання.

І. І. Іванов запропонував губковий метод одержання сперми, а також гумовий ка­тетер для осіменіння кобил; він довів можливість зберігання сперми поза організмом та розробив методику оцінки її якості.

Велика заслуга І. І. Іванова в організації штучного осіменіння. Він організував перші пункти штучного осіменіння в с. Довге Орловської губернії та Дубрівському кінному заводі Полтавської області і через ці пункти та зоотехнічну станцію Асканія Нова пропагував опрацьований ним метод. Велику роль в цьому зіграла видана ним у 1907 р. монографія "Искусственное оплодотворение у млекопитающих" і кінофільм, знятий в 1912 р.

Особливо слід підкреслити організовані І. І. Івановим у 1928-1929 рр. експедиції на Північний Кавказ та в Казахстан з масового осіменіння тварин. У 1932 р. внаслідок цих робіт було штучно осіменено 16 154 000 овець і 385 000 корів.

Завдяки працям І. І. Іванова та його послідовників штучне осіменіння ввійшло в практику тваринництва як метод, що дозволяє ефективно використовувати цінних плідників для прискореного якісного поліпшення тварин.

З метою широкого використання можливостей штучного осіменіння в п'ятдеся­тих роках минулого сторіччя змінено організаційну його структуру.

Організаційними та методичними центрами цієї роботи стали державні станції штучного осіменіння, під безпосереднім контролем яких працювали господарські пункти штучного осіменіння. На станціях було зосереджено цінних плідників і спер­му їх стали використовувати для масового поліпшення племінних та продуктивних якостей цілих масивів тварин.

Штучне осіменіння тварин вийшло далеко за межі Союзу і розповсюдилося по цілому світу. Вже у 1936 р. група данських учених на чолі з Соренсеном, вивчивши досвід радянських фахівців, створила перший у світі кооператив з штучного осіме- ніння на острові Самбо. Незабаром подібний кооператив був організований у США, а згодом і в інших країнах. Цьому у значній мірі сприяла розробка у 1939 р. англійцями П. Філіпсом та Х. Ларді методу короткотривалого зберігання сперми, удосконалення його Г. Солсбері і особливо розробка у 50-х роках нашим співвітчизником І. В. Смир- новим та в Англії С. Полджем і А. Смітом методу глибокого заморожування сперми.

Ці і наступні досягнення цього плану дозволили створювати великі спермосхови- ща, зберігати у них десятками років сперму кращих плідників і використовувати її за спеціально розробленими планами селекційно-племінної роботи. У Франції в одному з центрів з штучного осіменіння утримують 317 бугаїв, спермою яких осіменяють протягом року 1,5 млн корів та телиць. В Англії компанія Брітіш Семен Експорт має 1 000 бугаїв і є великим експортером сперми. У США компанія Уорлд Уайд Сайерс у 1990 р. експортувала 2 млн сперми бугаїв у 70 країн світу.

На сьогодні нагромаджені дані про ефективне використання сперми після 25-річ- ного зберігання її у замороженому вигляді. Теоретичні розрахунки шляхом екстрапо­ляції показують, що термін зберігання її може коливатися в межах 50-500 років.

Значний вклад у теорію та практику штучного осіменіння тварин внесли: В. К. Ми- лованов, А. І. Лопирін, Ф. В. Ожін, Г. В. Паршутін, П. А. Скаткін, І. І. Соколовська, Н. П. Шергін і ціла плеяда працівників цієї галузі. З українських учених у першу чергу слід назвати: О. В. Квасницького, Г. В. Звєрєву, І. В. Смирнова, Ф. І. Осташка, С. І. Сердюка, М. Т. Плішка і також великий загін учених і практиків.

Сприятливий ґрунт для запровадження знайшло штучне осіменіння в країнах Єв­ропи (Данія, Болгарія, Бельгія, Італія, Норвегія, Англія, Чехословаччина, Франція), США, а згодом практично в цілому світі. Особливо швидко розвивалося штучне осі- меніння в країнах, що понесли великі втрати тварин під час війни (Бельгія, Фінляндія, Іспанія, Польща, Чехословаччина, Угорщина, Югославія та ін.).

У всіх науково-дослідних установах з тваринництва, вищих навчальних закладах проводилися наукові дослідження з цієї проблеми, створено Міжнародне товариство з відтворення та штучного осіменіння тварин, через кожних 4 роки організовуються між­народні конгреси, регіональні симпозіуми, конференції та науково-методичні семінари.

Штучне осіменіння тварин має велике значення.

Перш за все, воно дозволяє максимально використати цінних плідників.

Якщо річне навантаження на одного бугая при природному паруванні складало в серед­ньому 80-120 корів, то при штучному осіме- нінні воно зросло до декількох тисяч.

В окремих центрах країн спермою одного плідника осіменяють біля 50-ти тисяч корів за рік.

За економічною ефективністю у світовій історії тваринництва не зареєстровано від­криття, рівноцінного штучному осіменінню.

Штучне осіменіння дозволяє значно швид­ше поліпшувати племінні та продуктивні якості тварин і замінювати ними малопродук­тивних. Якщо до застосування штучного осі- меніння лише 2-10 % поголів'я осіменялося елітними плідниками, то тепер - усі.

Використовуючи штучне осіменіння для

схрещування грубововних овець з баранами Рис. 20. Фото І. І. Іванова.

________________________________ тонкорунних порід вдалося за короткий тер­мін перетворити грубововнове вівчарство Ка­захстану у напівтонкорунне і тонкорунне.

Багато порід великої рогатої худоби, овець та свиней виведені за допомогою штучного осіменіння. Скоротився час виведення цих порід. Якщо сучасна симен­тальська худоба формувалася біля 100 років, то зараз нові породи тварин виводять за 10-15 років.

Застосування штучного осіменіння сприяло значному генетичному поліпшенню стад та підвищенню їх продуктивності у багатьох країнах. На прикладі тваринництва США доведено, що продуктивність нащадків, одержаних від штучного осіменіння, перевищує продуктивність їх однолітків, одержаних від природного спаровування, (на 29 270 кг молока).

У США, Канаді, Великобританії застосування штучного осіменіння дозволило фактично створити заново молочне тваринництво, а в Данії підвищення молочної продуктивності наявних порід відносять, в першу чергу на рахунок штучного осі- меніння. Незамінним виявилося осіменіння в Австралії, коли туди було завезено з Америки породу санта-гертруда, яка виявилася перспективною, а уряд заборонив у цей час подальший імпорт жуйних тварин. Тут штучне осіменіння зіграло свою роль. Метод штучного осіменіння виявився не замінимим при проведенні в Україні програ­ми голштинізації худоби і при створенні поліської м'ясної худоби.

Штучне осіменіння підвищує запліднюваність самок, тому не випадково першою метою його застосування було лікування неплідності коней, але цей метод вийшов далеко за межі вузького завдання.

Справді, роль штучного осіменіння у боротьбі з неплідністю велика. Адже тут використовується лише сперма високої якості, самки піддаються гінекологічному до­слідженню, сперма вводиться в шийку матки, постійно здійснюється контроль заплід- нюваності маток і т. п., тому штучне осіменіння стало основним методом селекційно- племінної роботи.

При штучному осіменінні знижуються витрати на осіменіння тварин і поліпшу­ється зоотехнічний облік.

Штучне осіменіння має велике значення в профілактиці заразних захворювань, що передаються через статевий акт. Виключення при штучному осіменінні контакту між тваринами, використання лише здорових плідників та контроль за станом стате­вих органів самок є ефективним заходом профілактики заразних хвороб.

Велика роль штучного осіменіння в боротьбі з неплідністю. Штучне осіменіння широко застосовується при гібридизації тварин (яка і корови, осла і кобили). За його допомогою отримали гібрида архаро-мериноса. Підстреливши гірського барана арха­ра і добувши хірургічним методом вміст його сім'яників та придатків, осіменяли ним овець. Одержаний таким чином гібрид важив біля 200 кг.

Штучне осіменіння застосовується у зоопарках для одержання приплоду від ди­ких тварин, у звірівничих господарствах для схрещування, наприклад, звичайних ли­сиць з чорно-бурими. У птахівництві воно використовується з метою поліпшення не­сучості, зменшення втрат, поліпшення якості пуху, пір'я (наприклад, для одержання гібридів між качкою та гагарою, яка відзначається цінним, легким і теплим пухом).

Проте, штучне осіменіння дає добрі наслідки лише в руках кваліфікованих спе­ціалістів, при суворому дотриманні ветеринарно-санітарних та зоотехнічних вимог. Відомі, наприклад, випадки, коли застосування в складі розріджувачів сперми непе- ревірених по впливу на спермії компонентів, як і використання сперми не переві­рених за якістю нащадків плідників виявилося причиною широко розповсюдженої неплідності.