رعاية المجترات الصغيرة في المناطق الصحراوية - رؤية علمية
يسلط هذا المقال الضوء على آليات تأقلم الأغنام والماعز مع البيئة الصحراوية. والسؤال المطروح هنا يدور حول تفضيل البعض تربية ورعاية المجترات الصغيرة ونعني بها هنا الأغنام والماعز على وجه الخصوص وتنشئتها دون غيرها من الحيوانات المزرعية الأخرى. وفي محاولة للإجابة على هذا التساؤل سيركز المقال على النقاط الآتية: أهمية صغار المجترات في المناطق الصحراوية، الأثار الناتجة من البيئة الصحراوية وكذلك الآليات المختلفة لموجهة ظروف الصحراء.
أهمية صغار المجترات في المناطق الصحراوية
لا شك أن الحرارة العالية تسبب العديد من الآثار السلبية على الحيوانات بشكل عام، منها على سبيل المثال انخفاض معدل النمو وقلة الكفاءة الإنتاجية والتناسلية، بل ويمتد هذا التأثير الحراري إلى انخفاض الحالة المناعية للحيوان وبالتالي يصبح أكثر حساسية للإصابة بالأمراض، – وقد تؤدي الحرارة العالية – لا قدر الله – إلى نفوق الحيوان. وتمثل الأغنام والماعز مصدر دخل رئيسي للمزارعين في المناطق القاحلة أو النائية. ويميل المزارعون في المناطق الحارة بشكل عام والصحراواية أو المستصلحة حديثاً بشكل خاص ومثلها المناطق التي تقل فيها الخدمات البيطرية، إلى تربية الأغنام والماعز، وخاصة المزارعين من ذوي الخبرة القليلة في تربية المجترات. وهنا تجدر الإشارة إلى ما تتمتع به صغار المجترات بما زودها به الله تعالى من إمكانات وآليات للتأقلم للظروف الصحراوية وخاصة ذوات المنشأ الصحراوي مثل البرقي والعواسي للنمو والتأقلم والتكاثر، وفي مثل هذه االبيئة التي تتغير فيها الظروف بين الليل والنهار وبين المواسم المختلفة للعام ومن منطقة لأخرى. وبالرغم من وجود الإبل والأبقار التي قد يتحمل بعض أنواعها هذه الظروف الشديدة من درجات الحرارة العالية، إلا أن صغار المربين أو المبتدئين في الاستصلاح على أرض الواقع في هذه المناطق المستصلحة حديثا لا يميلون إلى المجازفة برأس مال كبير للوحدة الإنتاجية (للحيوان الواحد)، مما يجعل المربي في مثل هذه الأجواء يتجه إلى صغار المجترات. وذلك لعدة أسباب من أهمها تأقلم صغار المجترات كما سبقت الإشارة. يضاف إلى ذلك أن صغار المجترات قد تتحمل هذه الظروف وتتمكن من البقاء حية رغم قلة المراعي أو انعدامها في بعض الأحيان. زمما يشجع المربين لتربية الأغنام والماعز سهولة ذبحها وسلخها مقانرنة بالأنواع الأخرى المنتجة للحوم الحمراء. كل هذه المميزات وغيرها تشير إلى وجود عدة آليات فريدة لتأقلم الأغنام والماعز مع البيئة الحارة.
آليات التأقلم للبيئة الحارة في صغار المجترات
قد تتجمع العديد من العوامل التي تؤثر بشكل متداخل وتزيد من الأثر السيئ للضغط الحراري المرتفع. ومن هذه العوامل درجة الحرارة المباشرة مع الرطوبة والإشعاع الشمسي وبطء سرعة الرياح وكل هذا يعمل على زيادة العبئ الحراري الواقع على الحيوان.
وتعتبر الأغنام والماعز من أفضل الحيوانات تأقلماً للبيئة الحارة من عدة جوانب، والتي تتمثل في التأقلم للأجواء العصيبة من الناحية السلوكية، والناحية المظهرية أو من حيث قابلية أعضائها الداخلية للعمل تحت هذه الظروف القاسية. بالإضافة لاستعدادها الوراثي للتأقلم مع تلك البيئات. فمثلا على المستوى المظهري يؤدي لون الغطاء الموجود على الحيوان دوراً هاماً في تطور عملية التأقلم، إذ أن الحيوانات ذات الغطاء الفاتح تمتص قدرا من الحرارة أقل من تلك التي تحمل غطاء داكن، بالإضافة إلى وجود أدلة قوية على وجود تباين وراثي للقدرة على التكيف في كل من الأغنام والماعز.
كما أن بعض الجينات الوراثية تعمل بشكل أساسي لتساهم في تحمل الضغوط الحرارية والتي من أهمها Heat shock Protein 70 (HSP70) والذي يعمل على تحمل الحيوانات على وجه العموم لمقاومة البيئة الحارة. علاوة على ذلك وجود جين ENOX2 والذي يتم التعبير عنه بشكل كبير أثناء تعرض الماعز للضغط الحراري ويعمل على مقاومة ذلك الضغط. وقد تم التعرف على بعض الجينات التي ترتبط بلون الغطاء الصوفي للأغنام والتي تساعد في تحملها للضغوط الحرارية مثل جينات MCIR, ASIP, and TYRP1.
وتأسيساً على ما سبق أمكن تعريف الأقلمة حديثاً على أنها مستوى تحمل الحيوان للحفاظ على حياته والقدرة على التكاثر تحت ظروف بيئية قاسية.
أولاً صفات التأقلم الظاهري
نقصد بالـتأقلم الظاهري التغيرات الطبيعية التي تحدث عبر عدة أجيال من الحيوانات والتي يمكن أن تزيد من قدرتها للحياة في بيئة معينة.
فحجم الجسم وشكله ولون الغطاء ولون الجلد ونوع الشعر والدهن المخزن وهي عوامل تؤثر مباشرة على التأقلم الظاهري للأغنام والماعز. فعلى سبيل المثال نجد أن التأقلم الظاهري في الأغنام العواسي يظهر جلياً في الصوف الخشن الفضفاض وطريقة ترسيب الأنسجة الدهنية. كما نجد الأرجل والأذان الطويلة في الماعز الزرايبي المصرية والساهل السوداني. أما في الأغنام والماعز البرقي فنجد أنها تتحمل الحرارة العالية نتيجة صبغات الجلد المميزة لها، ولهذا تجود هذه الأنواع في الأراضي المستصلحة حديثاً مثل أراضي المُغرة وغيرها. وسنسرد فيما يلي أهم صفات التأقلم الظاهري.
1- حجم وشكل الجسم
حجم وشكل الجسم من أهم الخصائص السائدة والتي تؤثر على آليات التنظيم الحراري للحيوانات المزرعية تحت الظروف القاسية. حيث تقسم الحيوانات تبعاً لخصائص الجسم إلى حيوانات كبيرة أو صغيرة أو متقزمة، الأمر الذي يساعد هذه الحيوانات في التحكم في فقد الماء أو الفقد الحراري في الظروف البيئية القاحلة. حيث أن الحيوانات ذوات الأجسام الكبيرة لها معدل أيضي قليل عن الحيوانات الصغيرة الحجم. كما أنها تكتسب حرارة بمعدل أبطأ. كما أن معدل اكتساب أو فقد الحرارة يتأثر بشكل الجسم والزوائد الجلدية الموجودة به. فعلى سبيل المثال، الزوائد الجلدية الرفيعة والطويلة تقلل من الحرارة المكتسبة من الإشعاع كما تزيد تلك الزوائد الجلدية من الحرارة المفقودة عن طريق الحمل. كما تشير الدراسات إلى أن الحيوانات الطويلة تفقد حرارة أكثر من الحيوانات الأقل طولاً. إن الحجم المتوسط المميز للماعز المصري أو السوداني الصحراوي (متوسط 33 كجم)، يساعد على زيادة الفقد الحراري عن طريق البخر. كما توجد أيضا بعض سلالات الأغنام التي تتأقلم بشكل جيد في الصحاري الحارة مثل سلالة البيجهورن والتي تتميز ببمنطقة أنف وفم تبدوا مدمجة وأذن قصيرة ومستدقة وذيل قصير وقرون مجعدة إلى الخلف تمر من فوق الأذن، وفراء مشابه للغزلان.
2- لون الجلد والغطاء الموجود على الحيوان
تعتبر ألوان جلد الحيوان والغطاء الموجود عليه من الصفات الحيوية والاقتصادية والاجتماعية المهمة للحيوانات. فنجد أن ألوان جلد وغطاء الأغنام والماعز المتاقلمة في المناطق الحارة مختلفة عن تلك التي تعيش في المناطق المعتدلة الحرارة، على سبيل المثال فإن الألياف الفضفاضة الخفيفة الموجودة على الأغنام العواسي تزيد من الفقد الحراري عن طريق الحمل. كما أن اللون يمثل أداة سهلة للتعرف على السلالة ومدى نقائها. واللون يعتبر مظهر هام حيث يمكن من خلاله تحديد حمل الحرارة المنتقلة بالإشعاع من وإلى الحيوان. كما يحدد اللون مدى انعكاس أو امتصاص الإشعاع الشمسي بواسطة أجسام الحيوانات. فالحيوان ذي اللون الفاتح يمتص حرارة أقل من حيوان آخر ذو لون داكن. فالأغنام التي لها صبغات داكنة أكثر حساسية للضغوط الحرارية مقارنة بالحيوانات ذات الصبغات الفاتحة. ولهذا يجب أن يتم انتخاب الحيوانات ذات الغطاء الفاتح وصبغة الجلد الفاتحة للأقلمة في المناطق الحارة وذلك لكي يكون الإنتاج في هذه المناطق أكثر فاعلية.
كما أن الأغنام العواسي والعماني والتي تعتبر من صوف السجاد وتتميز بغطاء فاتح وجلد رقيق وشعر قصير وذيل دهني لها قدرة عالية على الفقد الحراري. وبالعكس في الأغنام ذات اللون الأسود أو البني. والشعر الطويل والجلد السميك في الأغنام أو الماعز يحد من قدرتها على التأقلم في البيئات الحارة ويمكن الاستدلال على عدم تأقلم الحيوان للبيئة الحارة بارتفاع درجة حرارة جسمه وزيادة معدل التنفس.
3- تخزين الدهون
في أغلب الأوقات تعتبر الدهون الموجودة في منطقة الذيل والكفل أو العجز آلية تأقلمية كونها مصدراً مهما لإمداد الحيوان بالطاقة سواء أثناء الهجرة أو أثناء الشتاء. وتعتبر 25 % من سلالات الأغنام حول العالم على أنها مخزنة للدهن في منطقة الذيل. وأكثر الأنواع قدرة على التخزين الداخلي للدهون هو سلالة البليبي المكسيكي. أيضا نجد أن الأغنام من سلالة البربري التونسي لها القدرة على تخزين الدهون وإعادة الاستفادة من ترسيب الطاقة ليس فقط من دهن الذيل، ولكن أيضا من اعادة استهلاك الطاقة من الدهن والبروتين بكفاءة عالية.
ثانياً: التأقلم السلوكي
الحيوانات لها العديد من السلوكيات خلال الضغط الحراري والتي تعطي دلالة لكيفية وتوقيت رعاية الحيوانات لمساعدتها في تبريد أجسامها. فعلى سبيل المثال فإن المجترات تكون نشيطة أثناء ساعات النهار وتستريح أثناء الليل. فهي تحمي نفسها من الأجواء القاسية من خلال خفض حرارة الجسم من خلال المناطق التي يوجد بها صلع في بعض المناطق، وتساقط الشعر، أو من خلال تقليل الفاقد من الماء وتقليل الغذاء المأكول.
فحينما تتعرض الحيوانات لدرجات حرارة عالية فإنها تقلل من الغذاء المأكول، وهي أحد الوسائل الهامة لتقليل الإنتاج الحراري وزيادة كفاءة التأقلم للبيئات الحارة، ونشير هنا إلى أن الماعز أكثر قدرة على التأقلم للبيئات الحارة مقارنة بالأبقار والأغنام. فالماعز لها سلوك ديناميكي أثناء التغذية في الجو الحار. على سبيل المثال، تلجأ بعض سلالات الماعز في المناطق الحارة إلى تقليل حجم الوجبة وتقليل وقت الوجبة وخفض الفترة بين الوجبات ومعدل ابتلاع الغذاء داخل كل وجبة، وحتى مع زيادة عدد الوجيات، تكون المحصلة النهائية لهذا الأمر ينعكس في صورة تقليل الغذاء المأكول اليومي الكلي وتقليل معدل النمو ووزن الجسم. ويمكن معرفة ما إذا كان الحيوان واقع تحت ضغط حراري من خلال دليل الحرارة والرطوبة وهو عبارة عن معادلات تجمع بين الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية وإذا كانت قيمته تساوي 70 أو اقل كان الحيوان في مدى بيئي موائم، بمعنى أنه لا يمثل زيادة حرارة على الحيوان. وعندما يزيد عن 75 وحتى 78 يعتبر الحيوان واقع تحت ضغط حراري، وبالزيادة عن 78 لا يستطيع الحيوان الحفاظ على عمل آليات التنظيم الحراري أو درجة جسمه ثابتة.
ثالثاً: الآليات الفسيولوجية
الحيوانات لها العديد من الآليات الفسيولوجية لتقليل الضغط الحراري الواقع علي أجسامها. وحينما تفشل الآليات الفسيولوجية في تخفيف العبئ الحراري فإن درجة حرارة الجسم تزيد إلى الحد الذي قد بعرض حياة الحيوان للخطر. ودرجة حرارة الجسم مقياس جيد لقياس قدرة الحيوان على مقاومة الحرارة، حيث أنها تمثل التوازن بين الإنتاج الحراري والفقد الحراري للجسم. كما يعتبر التغير في معدل ضربات القلب، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة المستقيم من المقاييس الأساسية التي تعطي مؤشراً على ألية التأقلم الفسيولوجية في صغار المجترات. فدرجة حرارة المستقيم تعتبر مؤشر جيد لحرارة الجسم رغم أن هناك اختلاف بين أجزاء الجسم الواحد أو حتى بين الأوقات المختلفة لليوم. وفي الحيوانات التي تتعرض للضغوط الحرارية العالية، يعتبر معدل التنفس أول آليات التنظيم الحراري التي تعتمد عليها الأغنام والماعز لتقليل الفقد الحراري للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة نسبياً. علاوة على ذلك فإن اللهث من الآليات الفسيولوجية الذي يحدث نتيجة زيادة كبيرة في معدل التنفس. فعند تعرض الحيوانات إلى درجات حرارة عالية يزداد معدل النبض ومعدل التنفس ودرجة حرارة الجسم. وللمقارنة بين القدرة على التأقلم لدرجات الحرارة بين سلالات الأغنام يتم تعريضهم إلى درجات حرارة عالية ثم يتم مقارنة معدل التنفس بين السلالتين. ويعتبر معدل التنفس الأقل دليلاً على التأقلم الأفضل لدرجات الحرارة العالية.
وعموما تنجح الأغنام والماعز في البيئات الحارة فسيولوجيا نتيجة قدرتها على زيادة معدل التنفس والبخر وتغير وظائف الغدد الصماء وتقليل معدل الأيض (البناء والهدم)
رابعاً: الأساس الوراثي للتأقلم
يعتبر التأقلم من الصفات الوراثية ذات الصعوبة في التحسين الوراثي، فالتأقلم يحدث نتيجة كل تداخل مجموعة عوامل مثل السلوك، والصفات المورفولوجية، بالإضافة للأساس الوراثي. فالتباين الوراثي في عشيرة يعطي مدى واسع من القدرة على التأقلم للتغير في البيئات. وهذا التباين ضروري لبقاء العشيرة عبر الأجيال المختلفة. فقد أشار الباحثين إلى أن الدور الوراثي في تحديد قدرة الأفراد للتأقلم للضغوط الحرارية أمر معقد ومتداخل. فنجد على سبيل المثال أن الطاقة الموجودة داخل الخلية والتي يتم توليدها من الميتوكوندريا تلعب دوراً محورياً في تسهيل أيض الطاقة. فالعوامل الوراثية (الجينات) بالميتوكوندريا مرتبطة ارتباطا وثيقا بجينات التأقلم. فالعضيات تحتوي على محتواها الوراثي الخاص بها مع شفرة وراثية متطورة. وأشارت بعض الدراسات أن المحتوى الوراثي للميتوكوندريا يكون جزئ دائري ومزدوج الخيوط، وهو موجود في كل الخلايا الأولية ولها دور أساسي في إنتاج الطاقة. فمعدل التطور السريع، ونسبة الجينات المحافظة (التي تظل ثابتة أثناء التطور)، والحجم الصغير، والوراثة الأمية، وعملية تحديد اعادة اتحاد المادة الوراثية من أهم خصائص المادة الوراثية الموجودة في الميتوكوندريا.
الوراثة والجينات المرتبطة ببيئة الضغوط الحرارية
التطور هو عبارة عن عملية مستمرة والتي من خلالها تتشكل العديد من الجينات في الكائنات الحية وذلك للتأقلم مع التغير البيئي. ودرسات الجينوم تساعد في التعرف على جينات التحمل الحراري والأماكن الموجودة على المحتوى الوراثي التي تلعب دوراً مهماً في تنظيم درجة حرارة الجسم في صغار المجترات وهناك شبكة من الجينات المعقدة التي تعمل على تأقلم الحيوانات للبيئة الصحراوية.
فهناك دراسات استخدمت معلمات المادة الوراثية DNA marker وذلك بهدف الانتخاب الوراثي لمقاومة الضغوط الحرارية. كما نجد أن الأغنام والماعز البرقي بها جينات مميزة مرتبطة بمقاومة الضغوط الحرارية. حيث أن كروموسوم 10 في الأغنام والمسمى OAR10ويحتوي على العديد من الجينات المرتبطة بالضغوط مثل جينات كبت الأورام ومعالجة الجروح. أما في الماعز فإن جينات مقاومة الضغوط موجودة على الكروموسوم رقم 6. وقد تم اثبات علاقة بين إنزيم الجلوتاثيون بيروكسيديز 3 في نفس مسار أيض حمض الاراكيدونيك وهذا الانزيم مهم لحياة الأغنام في البيئات الصحراوية.
كما تم اكتشاف 11 منطقة مميزة في موجودة على 12 كروموزم مختلفين، يتم تنشيطها في الأغنام المصرية عند تعرضها للبيئات الصحراوية الحارة.
فنجد أن الأغنام والماعز البرقي تنشط بها جينات أثناء الضغط الحراري تعمل على تخليق صبغات الجلد وتنظيم الضغط الأسموذي وتنظيم التناسل وسلوك التغذية وتشكل حويصلة الشعر وتكون الميلانين ومقاومة الحرارة والتحكم في النمو وحجم الجسم والتحكم في الطاقة والمناعة الذاتية والجهاز العصبي.
المراجع / المصادر
- Berihulay, H., Abied, A., He, X., Jiang, L., and Ma, Y. (2019). Adaptation mechanisms of small ruminants to environmental heat stress. Animals (Basel) 9(3), 75. doi: 10.3390/ani9030075.
- Farias Machado, N.A., Filho, J.A.D.B., de Oliveira, K.P.L., Parente, M.d.O.M., de Siqueira, J.C., Pereira, A.M., et al. (2020). Biological rhythm of goats and sheep in response to heat stress. Biological Rhythm Research 51(7), 1044-1052. doi: 10.1080/09291016.2019.1573459.
- Ghassemi Nejad, J., and Sung, K.-I. (2017). Behavioral and physiological changes during heat stress in Corriedale ewes exposed to water deprivation. Journal of Animal Science and Technology 59(1), 13. doi: 10.1186/s40781-017-0140-x.
- Gonzalez-Rivas, P.A., Chauhan, S.S., Ha, M., Fegan, N., Dunshea, F.R., and Warner, R.D. (2020). Effects of heat stress on animal physiology, metabolism, and meat quality: A review. Meat Science 162, 108025. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2019.108025.
- Kitajima, K., Oishi, K., Miwa, M., Anzai, H., Setoguchi, A., Yasunaka, Y., et al. (2021). Effects of heat stress on heart rate variability in free-moving sheep and goats assessed with correction for physical activity. 8(530). doi: 10.3389/fvets.2021.658763.
- Rahimi, J., Mutua, J.Y., Notenbaert, A.M.O., Marshall, K., and Butterbach-Bahl, K. (2021). Heat stress will detrimentally impact future livestock production in East Africa. Nature Food 2(2), 88-96. doi: 10.1038/s43016-021-00226-8.
- Silanikove, N. (2000). The physiological basis of adaptation in goats to harsh environments. Small Ruminant Research 35(3), 181-193. doi: https://doi.org/10.1016/S0921-4488(99)00096-6.
- Wei, C., Wang, H., Liu, G., Wu, M., Cao, J., Liu, Z., et al. (2015). Genome-wide analysis reveals population structure and selection in Chinese indigenous sheep breeds. BMC Genomics 16(1), 194. doi: 10.1186/s12864-015-1384-9.
أستاذ دكتور بقسم الإنتاج الحيواني
Subscribe
Login
0 تعليقات
