Koľko chromozómov majú rôzne zvieratá? Koľko chromozómov má mačka? Genetika poskytuje údaje o rôznych genómoch Počet chromozómov u zvierat
- Celkovo je známych 7 rodov škrečkov, vrátane asi 19 druhov. Najväčší je škrečok obyčajný (dĺžka do 35 cm, hmotnosť do 400 g a viac), najmenší škrečok Roborovský (dĺžka 4–5 cm, hmotnosť zvyčajne nepresahuje 10 g).
- Vo voľnej prírode sa škrečky nachádzajú v stepiach, polopúšťach a púšťach Eurázie. Niektoré škrečky vyliezajú na hory až do výšky 4000 m, niektoré šťastne žijú vedľa ľudí - na poliach, v záhradách, sadoch a dokonca aj v budovách.
- Zlatý alebo sýrsky škrečok, obľúbený domáci miláčik v mnohých krajinách, má pomerne obmedzený rozsah v prírode - možno ho nájsť v západnej Sýrii a prihraničných oblastiach Turecka. Milióny zvierat tohto druhu, ktoré žijú v domácnostiach a laboratóriách po celom svete, pochádzajú z jedného vrhu získaného profesorom Aharonim v roku 1930. Škrečky sa podarilo rozmnožiť a o rok neskôr bola časť výsledných potomkov vyvezená do Anglicka, odkiaľ začali svoj ďalší „pochod okolo sveta“ ako domáce a laboratórne zvieratá.
- V zajatí sa chová aj niekoľko ďalších druhov: škrečok čínsky a zástupcovia rodu chlpatých škrečkov - škrečok džungarský, škrečok Campbellov a škrečok Roborovského. Zvyšok prakticky nikto okrem zoologických špecialistov nepozná.
- Myšlienka škrečkov ako dobromyseľných hrbolčekov nie je úplne pravdivá. Väčšina z nich sú dosť agresívne zvieratá. V prírode takmer všetky škrečky vedú osamelý životný štýl bez toho, aby udržiavali neustále pozitívne kontakty so svojimi spoluobčanmi. Samec čuchom nájde samicu pripravenú na párenie, spári sa s ňou a tu jeho účasť na plodení väčšinou končí - samica vychováva mláďatá sama. Táto asociálnosť škrečkov sa rozširuje aj na komunikáciu s človekom: v zajatí sú spravidla zle krotké, nepripútajú sa k majiteľovi a nemajú záujem s ním komunikovať. V líniách, ktoré boli chované v zajatí po mnoho generácií, je agresivita voči ľuďom zvyčajne zastavená, ale to isté by ste nemali očakávať od zvierat ulovených vo voľnej prírode: keď sa ich pokúsite vyzdvihnúť, budú zúrivo hrýzť a zástupcovia relatívne veľké druhy uhryznutie môže byť veľmi bolestivé.
- Na rozdiel od všeobecného presvedčenia nie sú nory škrečkov takmer nikdy zložité. Vo všeobecnosti život jedného človeka nie je vhodný na získanie veľkého a zložitého domu. Nora škrečka má zvyčajne jeden alebo dva východy, hniezdnu komoru a v niektorých prípadoch aj sklad. Ale objem zásob v niektorých druhoch môže byť veľmi významný. Škrečky neupadajú do skutočnej dlhodobej hibernácie (ako napr. gophery), a tak sa musia na zimu postarať o „sklad potravín“ - aby nebolo tak smutné si krátiť dlhé zimné večery.
- Jednou z najznámejších vlastností škrečkov sú ich lícne vrecká. Toto zariadenie si skutočne zaslúži minimálne osobitnú zmienku. Je jasné, že na vytvorenie nejakých výrazných zásob krmiva potrebujete mať zariadenie na ich prepravu. V tomto prípade sa evolúcia „vyskúšala“ - v lícnych vreckách môžu škrečky nosiť objem potravy porovnateľný s veľkosťou samotného škrečka.
- Ako každý vie, základom škrečkovej stravy je obilie (semená rôznych rastlín, divokých aj pestovaných). Okrem toho však môžu škrečky využívať rôzne zdroje potravy. Zelené časti rastlín sa využívajú hlavne ako zdroj vody - keďže nie vždy padá hojná rosa a škrečky väčšinou nemajú iné spôsoby, ako sa dostať do prírody. Niektoré druhy škrečkov môžu s radosťou jesť rôzne plody a korienky. Väčšina druhov tiež v tej či onej miere prejavuje predátorské sklony a nedostatok bielkovín kompenzuje živočíšnou potravou – od hmyzu po žaby a jašterice.
- Jednotnosť vzhľadu „škrečka“ a životného štýlu má svoje výnimky. Napríklad názov škrečka v tvare potkana hovorí sám za seba – vzhľadom si ho možno naozaj pomýliť s potkanom. „Potkanie“ sfarbenie, predĺžený tvar tela, relatívne dlhý chvost – to všetko sa hodí k „potkanovému“ životnému štýlu: na rozdiel od iných druhov škrečkov obýva škrečok relatívne vlhké prostredie a má primeraný metabolizmus.
- Celkovo je známych 7 rodov škrečkov, vrátane asi 19 druhov. O - pretože stav niektorých foriem zostáva predmetom diskusií medzi zoológmi. Džungarské a Campbellove škrečky boli predtým považované za jeden druh, ale teraz je druhový stav každého z nich nepochybný. Niektorí výskumníci však považujú škrečka barabinského, transbajkalského a čínskeho za rôzne druhy, zatiaľ čo iní ich považujú za formy v rámci jedného polymorfného druhu. Líšia sa počtom chromozómov, no produkujú plodné potomstvo.
Škrečok džungarský (Phodopus sungarus; anglický škrečok Jungariae). Distribuované v stepných a polostepných častiach západnej a východnej Sibíri, severovýchodnom Kazachstane, Mongolsku.
Škrečky džungarské sa ako pokusné a laboratórne zvieratá používajú od 60. rokov 20. storočia. Sú to veľmi učenlivé a mierumilovné zvieratá šedej farby s čiernym pruhom pozdĺž chrbta. Maximálna veľkosť dospelých jedincov je 100 mm a ich hmotnosť je 30-40 g (obr. 97.4).
Dĺžka všetkých čriev džungarského škrečka je 37,5-52,6 cm, slepé črevo je 3,1-5,4 cm; slezina - 1,5-2,0 cm, semenníky - 1,5-1,6 cm Hmotnosť srdca - 160-330 mg, obličky - 180-320 mg, pečeň - 1200-3300 mg. Relatívna hmotnosť hlavných vnútorných orgánov (index): srdce - 5,1%, obličky - 5,9%, pečeň - 52,3%. Sexuálna zrelosť u žien nastáva na 30. – 60. deň, u mužov na 45. – 60. deň života. Estrálny cyklus trvá 4-5 dní a je pravidelný. Štádium estru trvá 12 hodín a dá sa ľahko určiť vyšetrením vaginálnych sterov. V zajatí sa dobre rozmnožujú.
Dĺžka gravidity samičky škrečka džungarského je 16-18 dní, t.j. veľmi krátky. Doba laktácie je v priemere 20 dní. Priemerný počet vrhov je 5, ale môže byť až 12 alebo aj 18 (O.I. Sokova et al., 1973 Počet mláďat je od 1 do 9 (v priemere 5-6). Hmotnosť novorodenca je 1,5-2,2 g Začínajú jasne vidieť v dňoch 9.-11. Do 15. dňa mláďatá prechádzajú na stravu pre dospelých. Zvieratá pohlavne dospievajú vo veku dvoch mesiacov a začínajú sa rozmnožovať od veku štyroch mesiacov.
Džungarské škrečky sú aktívne za súmraku a v noci. Živia sa semenami, zelenými časťami rastlín a hmyzom. Zásoby semien sú pripravené na zimu. Neukladajú sa do zimného spánku. Strava džungarských škrečkov sa nelíši od stravy škrečkov zlatých.
Životnosť džungarských škrečkov je až 3 roky. Dobre znášajú zajatie, v klietkach určených pre myši. Treba mať na pamäti, že džungarské škrečky sa musia chovať v suchých, dobre vetraných miestnostiach, v ktorých by vlhkosť vzduchu nemala presiahnuť 40-50%. U džungarských škrečkov mladších ako 8 mesiacov boli spontánne nádory pozorované v 10% prípadov a vo vyšších vekových skupinách boli pozorované v 30% prípadov. Spontánne nádory vo veľkej väčšine prípadov postihli oblasti nosa, kože, pier, čeľustí, mliečnych žliaz a pľúc. V neskorších štádiách ontogenézy sa častejšie objavovali nádory mliečnych žliaz, vaječníkov a maternice, menej často sa vyskytovali nádory kože. Väčšina novotvarov u škrečkov džungarských boli rakovinové nádory. Najčastejšími benígnymi nádormi boli adenómy pečene a kožné papilómy. Tieto zvieratá sú citlivé na karcinogénne účinky dimetylbenzantracénu, metylcholantrénu a odolné voči karcinogénnym účinkom uretánu.
Džungarské škrečky sú odolné voči paratýfovým patogénom, ektromélii a trichofytóze. Zvieratá sa vyznačujú malým počtom chromozómov - ich karyotyp pozostáva zo 14 párov, čo umožňuje použiť tieto nové laboratórne zvieratá na cytogenetické štúdie chromozómov,
Škrečky džungarské znášajú príbuzenskú plemenitbu horšie ako myši, čo sťažuje chov lineárnych zvierat.
Aké mutácie nás okrem Downovho syndrómu ohrozujú? Je možné skrížiť muža s opicou? A čo sa stane s naším genómom v budúcnosti? Redaktor portálu ANTHROPOGENES.RU sa o chromozómoch rozprával s genetikom ved. laboratórium. komparatívna genomika SB RAS Vladimír Trifonov.
− Viete vysvetliť jednoduchým jazykom, čo je chromozóm?
− Chromozóm je fragment genómu akéhokoľvek organizmu (DNA) v komplexe s proteínmi. Ak je u baktérií celý genóm zvyčajne jeden chromozóm, potom v zložitých organizmoch s výrazným jadrom (eukaryoty) je genóm zvyčajne fragmentovaný a komplexy dlhých fragmentov DNA a proteínu sú jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope počas delenia buniek. Preto boli koncom 19. storočia popísané chromozómy ako farbiteľné štruktúry ("chroma" - farba v gréčtine).
− Existuje nejaký vzťah medzi počtom chromozómov a zložitosťou organizmu?
- Nie je tam žiadne spojenie. Jeseter sibírsky má 240 chromozómov, jeseter 120, no odlíšiť tieto dva druhy od seba na základe vonkajších vlastností je niekedy dosť ťažké. Samica muntjaca indického má 6 chromozómov, samci 7 a ich príbuzný, sibírsky srnec, má viac ako 70 (alebo skôr 70 chromozómov hlavnej sady a až tucet ďalších chromozómov). U cicavcov prebiehala evolúcia chromozómových zlomov a fúzií pomerne intenzívne a teraz vidíme výsledky tohto procesu, keď každý druh má často charakteristické znaky svojho karyotypu (súboru chromozómov). Ale nepochybne bolo všeobecné zvýšenie veľkosti genómu nevyhnutným krokom vo vývoji eukaryotov. To, ako je tento genóm rozložený na jednotlivé fragmenty, sa zároveň nezdá byť veľmi dôležité.
− Aké sú niektoré bežné mylné predstavy o chromozómoch? Ľudia sú často zmätení: gény, chromozómy, DNA...
− Keďže chromozomálne preskupenia sa vyskytujú často, ľudia majú obavy z chromozomálnych abnormalít. Je známe, že extra kópia najmenšieho ľudského chromozómu (chromozóm 21) vedie k pomerne závažnému syndrómu (Downov syndróm), ktorý má charakteristické vonkajšie a behaviorálne znaky. Extra alebo chýbajúce pohlavné chromozómy sú tiež celkom bežné a môžu mať vážne následky. Genetici však opísali aj niekoľko relatívne neutrálnych mutácií spojených s výskytom mikrochromozómov alebo ďalších chromozómov X a Y. Myslím si, že stigmatizácia tohto fenoménu je spôsobená tým, že ľudia vnímajú pojem normálne príliš úzko.
− Aké chromozomálne mutácie sa vyskytujú u moderných ľudí a k čomu vedú?
- Najčastejšie chromozomálne abnormality sú:
− Klinefelterov syndróm (XXY muži) (1 z 500) – charakteristické vonkajšie znaky, určité zdravotné problémy (anémia, osteoporóza, svalová slabosť a sexuálna dysfunkcia), sterilita. Môžu existovať behaviorálne znaky. Mnohé symptómy (okrem sterility) sa však dajú korigovať podávaním testosterónu. Pomocou moderných reprodukčných technológií je možné získať zdravé deti od nosičov tohto syndrómu;
− Downov syndróm (1 z 1000) – charakteristické vonkajšie znaky, oneskorený kognitívny vývoj, krátka dĺžka života, môže byť plodný;
− trizómia X (XXX ženy) (1 z 1000) – najčastejšie bez prejavov, fertilita;
− XYY syndróm (muži) (1 z 1 000) – takmer žiadne prejavy, ale môžu sa vyskytnúť behaviorálne charakteristiky a možné problémy s reprodukciou;
− Turnerov syndróm (ženy s CP) (1 z 1 500) – nízky vzrast a iné vývinové znaky, normálna inteligencia, sterilita;
− vyvážené translokácie (1 z 1 000) – závisí od typu, v niektorých prípadoch môžu byť pozorované vývojové chyby a mentálna retardácia a môžu ovplyvniť plodnosť;
− malé dodatočné chromozómy (1 v roku 2000) – prejav závisí od genetického materiálu na chromozómoch a pohybuje sa od neutrálnych až po závažné klinické príznaky;
Pericentrická inverzia chromozómu 9 sa vyskytuje u 1 % ľudskej populácie, ale toto preskupenie sa považuje za normálny variant.
Je rozdiel v počte chromozómov prekážkou kríženia? Existujú nejaké zaujímavé príklady kríženia zvierat s rôznym počtom chromozómov?
− Ak je kríženie vnútrodruhové alebo medzi blízko príbuznými druhmi, potom rozdiel v počte chromozómov nemusí kríženiu brániť, ale potomkovia sa môžu ukázať ako sterilní. Medzi druhmi je známych veľa hybridov s rôznym počtom chromozómov, napríklad koňovité: medzi koňmi, zebrami a somármi sú všetky druhy hybridov a počet chromozómov u všetkých koňovitých je rôzny, a preto sú hybridy často sterilné. To však nevylučuje možnosť, že vyvážené gaméty môžu byť produkované náhodou.
- Aké nezvyčajné veci boli nedávno objavené v oblasti chromozómov?
− V poslednej dobe došlo k mnohým objavom týkajúcim sa štruktúry, funkcie a vývoja chromozómov. Obzvlášť sa mi páči práca, ktorá ukázala, že pohlavné chromozómy sa u rôznych skupín zvierat tvorili úplne nezávisle.
- Napriek tomu je možné skrížiť muža s opicou?
- Teoreticky je možné získať takýto hybrid. Nedávno sa podarilo získať hybridy evolučne oveľa vzdialenejších cicavcov (nosorožec biely a čierny, alpaka a ťava atď.). Červený vlk v Amerike bol dlho považovaný za samostatný druh, ale nedávno sa ukázalo, že je hybridom medzi vlkom a kojotom. Je známe obrovské množstvo hybridov mačiek.
- A úplne absurdná otázka: je možné krížiť škrečka s kačicou?
- Tu s najväčšou pravdepodobnosťou nič nevyjde, pretože za stovky miliónov rokov evolúcie sa nahromadilo príliš veľa genetických rozdielov na to, aby nosič takto zmiešaného genómu mohol fungovať.
- Je možné, že v budúcnosti bude mať človek menej alebo viac chromozómov?
- Áno, je to celkom možné. Je možné, že sa spojí pár akrocentrických chromozómov a takáto mutácia sa rozšíri do celej populácie.
− Akú populárno-náučnú literatúru odporúčate na tému ľudskej genetiky? A čo populárno-vedecké filmy?
− Knihy od biológa Alexandra Markova, trojzväzková „Genetika človeka“ od Vogela a Motulského (nie je to síce vedecký pop, ale sú tam dobré referenčné údaje). Z filmov o ľudskej genetike mi nič nenapadne... Ale Shubinova „Vnútorná ryba“ je vynikajúci film a rovnomenná kniha o evolúcii stavovcov.