Перекрестное воспитание — это метод, используемый в животноводстве , зоотехнике , генетических исследованиях и исследованиях «природа против воспитания» , а также в охране природы , при котором потомство забирают у своих биологических родителей при рождении и воспитывают суррогатные матери, как правило, другого вида, отсюда и «скрещивание». Это также может иногда происходить в природе.
Перекрестное воспитание молодых животных обычно делается для выравнивания размера помета. Отдельные животные, рожденные в больших пометах, сталкиваются с гораздо большей конкуренцией за ресурсы, такие как грудное молоко, еда и пространство, чем особи, рожденные в меньших пометах. Управляющие стадом обычно переводят некоторых особей из большого помета в меньший помет, где их будет воспитывать небиологический родитель. Обычно это делается в свиноводстве, поскольку пометы с количеством до 15 поросят являются обычным явлением. Свиноматка с большим пометом может испытывать трудности с выработкой достаточного количества молока для всех поросят, или у свиноматки может не быть достаточно функциональных сосков, чтобы кормить всех поросят одновременно. Когда это происходит, более мелкие или слабые поросята рискуют умереть от голода. Управляющие стадом часто переводят некоторых поросят из большого помета к другой дойной свиноматке, у которой либо меньший помет, либо ее собственные биологические поросята недавно были отняты от груди. Управляющие стадом обычно пытаются выровнять пометы по количеству, а также по весу особей. [1] При успешном выполнении перекрестное воспитание снижает смертность поросят. [2]
Перекрестное воспитание может использоваться для изучения влияния постнатальной среды на генетически связанные заболевания, а также на поведенческие модели. В поведенческих исследованиях, если потомство, воспитываемое перекрестно, демонстрирует поведенческую черту , схожую с чертами его биологических родителей и отличающуюся от черт его приемных родителей, можно показать, что поведение имеет генетическую основу. Аналогично, если потомство развивает черты, отличающиеся от черт его биологических родителей и схожие с чертами его приемных родителей, то показано, что факторы окружающей среды являются доминирующими. Во многих случаях наблюдается сочетание этих двух факторов, что показывает, что и гены , и окружающая среда играют свою роль.
В исследованиях на животных было показано, что генетически гипертензивное потомство, выращенное нормотензивными самками, имеет более низкое кровяное давление по сравнению с контрольной группой. [ необходима цитата ] Это показывает, что гипертензивный генотип может быть изменен изменениями постнатальной среды. Кроме того, было показано, что гиперкинетические животные, выращенные нормальной самкой, имеют более низкую локомоторную активность по сравнению с контрольной группой. [ необходима цитата ]
В одном эксперименте было показано, что сиблицид каким-то образом связан с родительской заботой. Когда необязательные сиблицидные голубоногие олуши были заменены облигатными сиблицидными птенцами масковых олуш, было обнаружено, что сиблицидные птенцы демонстрировали больше сиблицидного поведения. [3]
В небольшом исследовании, перекрестное воспитание таммарских валлаби в среднем возрасте 67 дней после родов матерями, у которых были детеныши в возрасте 100 дней, привело к значительно более тяжелому воспитанному потомству в возрасте 100 дней. Анализ состава материнского молока выявил более высокую концентрацию липидов после того, как детеныши в возрасте 100 дней были перемещены в их мать-хозяина. [4]
В селекционном разведении крупного рогатого скота перекрестное воспитание может использоваться для объединения желаемых генетических качеств, таких как вес, распределение жира или внешний вид, с качествами, обусловленными окружающей средой, такими как темперамент.
Исследования детей, воспитывающихся в приемных семьях , показали, что алкоголизм имеет как генетический, так и экологический характер: ранний алкоголизм может быть связан с биологическим происхождением, тогда как алкоголизм во взрослом возрасте часто обусловлен злоупотреблением алкоголем приемными родителями.
Перекрестное воспитание использовалось в биологии сохранения, например, для выращивания птенцов черной малиновки другими видами. В этом случае вид был настолько близок к вымиранию , буквально с горсткой выживших особей и одной матерью, что было мало шансов вырастить много потомства. В этом случае для выращивания яиц использовался родственный вид, а их собственные яйца заменялись работниками охраны природы на яйца малиновки. В этом случае одной из проблем является импринтинг , поскольку виды, выращенные в другой среде, могут не распознавать свой собственный вид . Впервые в мире зоопарк Аделаиды успешно перекрестно воспитал детеныша древесного кенгуру, чья мать была убита, когда ему было пять недель, с суррогатной матерью-каменным валлаби. В зоопарке была успешная программа перекрестного воспитания между видами валлаби, но это первый раз, когда она была опробована с древесным кенгуру и валлаби. [5]
Перекрестное воспитание может иногда происходить в естественных ситуациях. В Австралии близкородственные виды из семейства какаду , Eolophus roseicapilla ( галах ) и Cacatua leadbeateri ( розовый какаду ), имеют перекрывающиеся ареалы и конкурируют за гнездовые отверстия. Однако две пары птиц могут некоторое время делить одно и то же гнездо, так как они не становятся агрессивными, пока не будет отложено несколько яиц и не начнется инкубация . Когда это происходит, розовые какаду всегда оказываются победителями, вытесняя галахов в так называемой конкуренции за вмешательство . Однако они не осознают, что некоторые яйца в гнезде были отложены другой птицей, и, таким образом, выращивают потомство обоих видов. Эти естественные эксперименты использовались австралийскими орнитологами Грэмом Чепменом и Яном Роули для исследования относительной важности генов и окружающей среды. [6] Например, они обнаружили, что птенцы галаха издавали обычные крики, выпрашивая еду, и крики тревоги , но их контактные крики (используемые для поддержания социальной сплоченности ) были больше похожи на крики розовых какаду, с которыми они жили.
Такие естественные случаи перекрестного воспитания могут также приводить к гибридизации между видами, которые обычно не размножаются. Примером этого являются галапагосские вьюрки . Два вида рода Geospiza , средний земляной вьюрок ( Geospiza fortis ) и обыкновенный кактусовый вьюрок ( Geospiza scandens ) иногда скрещиваются. Песни птиц являются препятствием для скрещивания, но иногда молодые птицы не выучивают песню своего собственного вида, например, если их отец умирает, а они гнездятся рядом с другим видом. Другая ситуация, когда птицы могут запечатлеть неправильную песню, — это когда один вид занимает гнездо другого, но не может удалить все его яйца. [7] Затем перекрестно воспитанные молодые особи могут скрещиваться с видами своих приемных родителей, что позволяет потоку генов между двумя популяциями. Однако гибриды испытывают снижение приспособленности , поэтому два вида могут оставаться отдельными. [8]