0 просмотров

Изменение климата: влияние на домашний скот и как мы можем адаптироваться

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно цитируется.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта — vfy03901.jpg

В этом выпуске журнала Animal Frontiers «Изменение климата: воздействие на домашний скот и как мы можем адаптироваться» основное внимание уделяется влиянию изменения климата (глобального потепления) на здоровье, благополучие, продуктивность и воспроизводство домашнего скота, а также возможным стратегиям адаптации и смягчения последствий. которые могут быть введены для снижения негативных последствий.

Недавно межправительственная группа экспертов по изменению климата собралась в Южной Корее, чтобы обратить внимание на безотлагательность этой ситуации: глобальное потепление усиливается, а экосистемы, разнообразие видов животных и продовольственная безопасность находятся под угрозой. В настоящее время общепризнано, что растущая забота о тепловом комфорте сельскохозяйственных животных оправдана не только для стран тропических зон, но и для стран умеренных зон, где высокие температуры окружающей среды становятся проблемой. На глобальном уровне животноводство должно увеличиться в следующие десятилетия, чтобы удовлетворить растущую потребность в продуктах животного происхождения. Мы должны ожидать, что системы животноводства (основанные на выпасе скота, системах смешанного земледелия или индустриальных системах) будут все больше и больше подвергаться негативному воздействию изменения климата, особенно глобального потепления.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на Южную Корею

Статья Паски и Ди Джузеппе (2019) ясно показывает, что климат меняется.В дополнение к повышению температуры увеличивается частота экстремальных явлений, таких как количество жарких дней и количество волн тепла. Волны тепла представляют собой сочетание продолжительности и интенсивности температуры воздуха и могут сильно влиять на деятельность человека, а также на здоровье и продуктивность сельскохозяйственных животных. За последние десятилетия научное сообщество накопило много новых знаний о фундаментальных механизмах климатической системы Земли, а также о последствиях и последствиях изменения климата. В то же время усилия были направлены на определение новых действий по смягчению тенденций антропогенных выбросов парниковых газов, а также на определение новых действий по адаптации к наблюдаемым и ожидаемым изменениям климата.

В последнюю четверть века сектор животноводства был сосредоточен на повышении продуктивности, изменении окружающей среды и улучшении управления питанием, а не на повышении устойчивости к стрессу. Этот подход резко увеличил продуктивность домашних животных, но также повысил их чувствительность (уменьшил их термическую пластичность) к жаркой среде. Процессы, с помощью которых домашние животные реагируют на изменения в окружающей среде, имеют решающее значение для выживания, но часто негативно сказываются на продуктивности и рентабельности систем животноводства. Понимание того, как контролируются эти процессы, откроет возможности для повышения устойчивости к тепловым нагрузкам. Коллиер и др. (2019) описывают значение акклиматизации, акклиматизации и адаптации к факторам стресса окружающей среды, уделяя особое внимание тепловому стрессу. Акклиматизация и акклиматизация представляют собой скоординированную фенотипическую реакцию на стрессоры окружающей среды, и эта реакция будет ослабевать, если стрессоры будут устранены. Если хронический стресс сохраняется в течение нескольких поколений, акклиматизационный ответ становится генетически «закреплённым», и животное адаптируется к окружающей среде.Улучшение знаний о генетических различиях между адаптированными животными внесет полезную информацию о генах, связанных с акклиматизацией. Эта информация будет полезна для выявления генов, связанных с повышенной термоустойчивостью.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на Нью-Мексико

Rust (2019) ясно показывает, как изменение климата влияет как на экстенсивные, так и на интенсивные системы животноводства с упором на адаптацию. Улучшение знаний о влиянии изменения климата на различные системы животноводства и стратегии адаптации для борьбы с изменением климата имеет жизненно важное значение. Системы животноводства, особенно в развивающихся странах, чрезвычайно динамичны, а размеры и относительная производительность, особенно при интенсивном животноводстве, увеличиваются во всем мире, чтобы удовлетворить растущий спрос на продукты животноводства, особенно в некоторых районах, характеризующихся неблагоприятными климатическими условиями. Изменение климата по-разному повлияет на экстенсивные и интенсивные системы животноводства, и поэтому должны быть реализованы разные стратегии адаптации.

Тепловой стресс, несомненно, негативно влияет на здоровье и благополучие животных. Lacetera (2019) описывает, как жаркая среда влияет на здоровье сельскохозяйственных животных, а также описывает прямые и косвенные последствия теплового стресса. Прямые эффекты обусловлены, прежде всего, повышением температуры, частотой и интенсивностью тепловых волн. Эти условия окружающей среды могут влиять на здоровье скота, вызывая метаболические нарушения, окислительный стресс и подавление иммунитета, вызывая инфекции и смерть. Косвенные воздействия связаны с изменением наличия и качества кормов и питьевой воды, а также с выживаемостью и перераспределением патогенов и/или их переносчиков.Разработка и применение новых методов, инструментов и приемов для увязки климатических данных с системами эпиднадзора за болезнями должны осуществляться в будущем для улучшения профилактики болезней, а также для улучшения смягчения последствий и адаптации животных к тепловому стрессу.

Статья в тему:  Как отходы влияют на глобальное потепление

Вольфенсон и Рот (2019) описывают, как жаркие летние условия нарушают несколько репродуктивных процессов, что приводит к выраженному снижению оплодотворяемости молочных коров во всем мире. При повышении температуры тела до 39,5 °С отмечаются выраженные нарушения репродуктивных процессов, такие как нарушение компетентности ооцитов в развитии, ослабление эмбрионального роста и ранняя эмбриональная гибель из-за нарушения секреции гормонов, изменение динамики роста фолликулов яичников, субоптимальное развитие желтого тела и др. могут возникнуть ослабленные реакции эндометрия матки. Применение эффективного охлаждения является обязательным условием для минимизации теплового стресса. Однако иногда снижения теплового стресса летом недостаточно для поддержания репродуктивной функции даже после прекращения действия стрессора. Предполагается, что охлаждение необходимо сочетать с другими методами лечения для улучшения фертильности. В частности, для улучшения фертильности молочных коров, подвергшихся тепловому стрессу, может потребоваться лечение для улучшения времени овуляции, ускоренного удаления поврежденных фолликулов, индукции овуляции здоровых фолликулов, переноса эмбрионов и добавления прогестерона до и после искусственного осеменения.

Тепловой стресс негативно влияет на производство молока и мяса. Помимо количества, на качество продуктов животного происхождения сильно и отрицательно влияет жаркая среда. Что касается молока, тепловой стресс оказывает более важное влияние на высококачественные продукты, такие как сыры с защищенным обозначением происхождения из многих европейских стран, которые имеют всемирно известную репутацию превосходства. Саммер и др.(2019) указывают на негативное влияние теплового стресса на состав молока (органические и неорганические компоненты) и описывают, как эти изменения тесно связаны с изменением свойств сыроделия и товарной ценности молока. Эти изменения приводят к значительным негативным экономическим последствиям для производителей и потребителей. Мясной скот с более низкой скоростью метаболизма и меньшей теплопродукцией тела обычно считается менее чувствительным к тепловому стрессу, чем молочный скот. Однако мясной скот также компенсирует повышенную температуру тела за счет гомеостатических механизмов (одышка, потливость и мочеиспускание) и поведенческих изменений, таких как снижение активности, увеличение потребления воды и снижение потребления корма. Эти эффекты ответственны за более низкую скорость роста и снижение фертильности как самцов, так и самок.

Статья в тему:  Как люди могут способствовать глобальному потеплению

Гоган и др. (2019) затрагивают важную тему, которая является и будет предметом споров среди исследователей: почему животные должны адаптироваться и какие стратегии будут лучшими для адаптации? Адаптация животных является функцией нескольких взаимосвязанных факторов. Необходимо учитывать все факторы, которые либо повышают, либо снижают адаптивность. Хорошо известно, что селекция животных на высокие уровни продуктивности повышает восприимчивость животных к экологическим проблемам. С другой стороны, использование коров с низкой продуктивностью может снизить тепловой стресс, но снижение эффективности производства может привести к увеличению интенсивности выбросов парниковых газов. Даже если один фактор стресса может быть важным, кумулятивные эффекты нескольких факторов стресса (в дополнение к тепловому стрессу) могут быть значительными и должны учитываться. Стратегии адаптации включают корректировку производственной системы и генетическое улучшение термоустойчивости. Помимо адаптации, следует также рассмотреть стратегии смягчения последствий. К ним относятся изменения в системах управления животными (вмешательства в питание, манипуляции с экосистемой рубца, обеспечение тени, содержания, вентиляторы и разбрызгиватели).Многодисциплинарные подходы, включая разведение животных, кормление, содержание и здоровье, необходимы для снижения неблагоприятного воздействия изменения климата на домашний скот.

Во всем мире свинина является одним из наиболее потребляемых продуктов животного происхождения. Снижение и неравномерный рост, снижение эффективности кормления, снижение качества туши (повышенное отложение липидов и снижение прироста белка), плохая продуктивность свиноматок, снижение репродуктивной способности (самцов и самок), повышенная смертность (особенно у свиноматок и товарных свиней) и заболеваемость. основные экономические потери, связанные с тепловым стрессом в свиноводстве (Mayorga et al., 2019). Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что воздействие теплового стресса на мать имеет долгосрочные последствия для послеродовых показателей потомства. Сочетание прогнозов изменения климата, увеличения производства свинины в тропических и субтропических регионах земного шара и улучшенной генетической способности к наращиванию постной ткани и плодовитости — все это указывает на все более негативное влияние теплового стресса на эффективность и качество производства свинины в будущем. Физическое изменение окружающей среды в настоящее время является основной стратегией борьбы с загрязнением окружающей среды, которую следует использовать для смягчения негативных последствий теплового стресса. Дополнительные подходы, включая диетические модификации и генетическое улучшение, могут помочь улучшить смягчение последствий и адаптацию свиней к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Статья в тему:  Когда сильно ударит глобальное потепление

В статье Carabaño et al. (2019) исследует возможность отбора сельскохозяйственных животных на термотолерантность. Генетическая селекция является экономически эффективным инструментом для достижения постоянного изменения устойчивости животного к жаре, даже несмотря на то, что реализация стратегий селекции затруднена из-за сложности реакции на тепловой стресс и антагонизма между устойчивостью к жаре и продуктивностью. Для эффективного отбора животных необходимо найти фенотипические показатели, которые точно идентифицируют устойчивых к жаре животных и которые можно использовать в полевых условиях с небольшими затратами.Кроме того, необходима разработка методов для эффективного объединения знаний всех «омических» технологий для получения генетических индексов для отбора наилучшего племенного поголовья. Генетическое улучшение теплостойкого скота эффективно в соответствии с производственной системой. Системы, которые могут предоставить достаточно ресурсов для обеспечения высокой продуктивности животных, выиграют больше от включения теплоустойчивости в программы разведения уже отобранных пород для высокой продуктивности. Напротив, производственные системы с ограниченными ресурсами и суровой паразитарной средой получат больше пользы от скрещивания местного поголовья с высокоспециализированными продуктивными породами.

Гросси и др. (2019) обсуждают тему, отличную от рассмотренной в предыдущих статьях. В этой статье основное внимание уделяется влиянию животноводства на климат и обсуждаются основные выбросы парниковых газов в животноводстве. Сектор животноводства требует значительного количества природных ресурсов и несет ответственность за выбросы парниковых газов (метан и закись азота). Парниковые газы в основном образуются в результате кишечной ферментации, хранения навоза и производства кормов. Реализация стратегий смягчения последствий, направленных на сокращение выбросов животноводческого сектора, необходима для ограничения нагрузки на окружающую среду от производства продуктов питания при одновременном обеспечении достаточного количества продовольствия для растущего населения мира. Смягчение может происходить непосредственно за счет сокращения количества выбрасываемых парниковых газов или косвенно за счет повышения эффективности производства. Чтобы повысить эффективность этих стратегий, необходимо учитывать сложные взаимодействия между компонентами систем животноводства, чтобы избежать экологических компромиссов.

Статья в тему:  Как утечки метана влияют на глобальное потепление

Продовольственная и водная безопасность станут одним из приоритетов человечества в будущем. В это же время мир испытает изменение глобального климата, которое вызовет сдвиги в местном климате, которые повлияют на местное и глобальное сельское хозяйство.В настоящее время принято, что потепление климата однозначно и антропогенное потепление будет продолжаться в силу временных масштабов, связанных с климатическими процессами и обратной связью. Потепление приземного воздуха в XXI веке, по лучшим оценкам, составит от 1,1 до 2,9 °С для «низкого сценария» и от 2,4 до 6,4 °С для «высокого сценария». Лица, принимающие решения, научно-исследовательские учреждения и службы распространения знаний должны поддерживать животноводство, чтобы наилучшим образом справиться с потерей эффективности производства, снижением качества продуктов животноводства, увеличением масштабов опустынивания земель и ухудшением здоровья животных в условиях ожидаемых последствий изменения климата в следующие десятилетия.

Заметки

об авторе

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. д. Имя объекта — vfy03902.jpg

Умберто Бернабуччи является профессором физиологии окружающей среды и питания жвачных животных на кафедре сельского хозяйства и лесоведения Университета Тушиа-Витербо, Италия. Он активно работает более 20 лет в области кормления и ухода за молочными коровами в условиях теплового стресса. Он является председателем магистерских курсов по сельскохозяйственной биотехнологии и директором лаборатории клинической биохимии и иммунологии Департамента сельского хозяйства и лесоведения. Его текущие исследования включают в себя изучение следующего: взаимодействия между метаболизмом липидов, метаболическими заболеваниями, иммунным ответом и окислительным статусом у молочных жвачных животных с особым вниманием к перинатальному периоду; адипокины и энергетический гомеостаз; влияние теплового стресса на физиологию, здоровье и продуктивность молочных коров; и нутрицевтические свойства молока и сыров.

Статья в тему:  Кто из кандидатов в президенты верит в глобальное потепление

Цитируемая литература

  • Карабаньо М.Дж., Рамон М., Менендес-Бухадера А., Молина А. и Диас К.. 2019. Отбор на устойчивость к жаре. Аним. Фронт . 9 (1): 62–68. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Кольер Р.Дж., Баумгард Л.Х., Зимбельман Р.Б. и Сяо Ю. 2019. Тепловой стресс: физиология акклиматизации и адаптации. Аним. Фронт . 9 ( 1 ):12–19. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Гоган Дж. Б., Вирасами С., Мадер Т. Л. и Данши Ф. Р. 2019.Стратегии адаптации: жвачные животные. Аним. Фронт . 9 (1): 47–53. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Гросси Г., Гоглио П., Витали А. и Уильямс А.. 2019. Животноводство и изменение климата: влияние животноводства на климат и стратегии смягчения последствий. Аним. Фронт . 9 (1): 69–76. [Google ученый]
  • Lacetera N. 2019. Влияние теплового стресса на здоровье и благополучие животных. Аним. Фронт . 9 (1): 26–31. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Mayorga E.J., Renaudeau D., Ramirez B.C., Ross J.W. и Baumgard L.H. 2019. Адаптация свиней к тепловому стрессу. Аним. Фронт . 9 (1): 54–61. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Паски М. и Ди Джузеппе Э. 2019. Изменение климата, будущее потепление и адаптация в Европе. Аним. Фронт . 9 ( 1 ): 6–11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Раст Дж. М. 2019. Влияние изменения климата на экстенсивные и интенсивные системы животноводства. Аним. Фронт . 9 (1): 20–25. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Саммер А., Лора И., Формаджиони П. и Готтардо Ф.. 2019. Влияние теплового стресса на производство молока и мяса. Аним. Фронт . 9 (1): 39–46. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Вольфенсон Д. и Рот З. 2019. Влияние теплового стресса на воспроизводство и фертильность коров. Аним. Фронт . 9 (1): 32–38. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Статья в тему:  Как леса водорослей помогают глобальному потеплению

Статьи из журнала Animal Frontiers: The Review Magazine of Animal Agriculture предоставлены здесь с любезного разрешения Издательство Оксфордского университета

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector