Как определить пол птиц?
Проблема в том, что различия в размерах и пропорциях незначительны, а из-за индивидуальной изменчивости, а также различных условий выращивания размеры птиц могут отличаться от средних норм для данного пола: встречаются и крупные самки, и мелкие самцы. Даже у таких птиц, как орлы, у которых самки обычно крупнее самцов, возможны исключения из правила, особенно при разведении в неволе, когда условия выращивания птенца могут сказаться на размере взрослой птицы.
Разница в поведении также является недостоверной, так как у птиц, особенно при содержании в группах с неправильным соотношением полов, возможно образование гомосексуальных пар. При этом доминантная самка в паре из двух самок ведет себя как самец вплоть до имитации самцового поведения при спаривании, соответственно в самцовых парах поведение самца, исполняющего роль самки, также меняется.
У некоторых видов взрослые самки и самцы отличаются по голосу и издаваемым крикам. У певчих птиц поют, как правило, только самцы. Но проблема в том, что птенцов всех видов птиц отличить по полу по внешним признакам трудно. В то же время важно определить пол именно у неполовозрелых птиц. Это необходимо для работы по сохранению редких видов, для разведения птиц в неволе. Ведь именно молодых птиц обычно передают в другие зоопарки и питомники или же приобретают для разведения в домашних условиях. Нужно знать пол птиц и для научных исследований, так, например, при изучении развития птенцов, изучении формирования их поведения важно иметь возможность сравнивать эти процессы у молодых самцов и молодых самок. Необходимо знать реальное соотношение полов в популяциях диких птиц для правильной оценки жизнеспособности таких популяций, а также важно знать соотношение полов у только что вылупившихся птенцов, отслеживать различия в смертности птенцов разного пола.
Надежные методы определения пола птиц — генетические методы. У птиц, так же, как и у млекопитающих, есть пара половых хромосом. Но если у млекопитающих самцы имеют разные половые хромосомы, отличающиеся по размеру и составу, их называют X и Y хромосомы, а самки млекопитающих имеют одинаковые хромосомы X X, то у птиц, наоборот, самки имеют различные половые хромосомы, и их называют Z и W, а самцы птиц имеют одинаковые половые хромосомы Z Z. W – хромосома намного меньше Z хромосомы. Таким образом, возможно определить пол птиц, получив хромосомные препараты. Но хромосомные препараты обычно получают из свежей крови, хранить ее в специальных условиях можно не более трех суток, а это затрудняет широкое использование этого метода.
В 1993 году Керри Мюллису была присуждена Нобелевская премия за создание метода ПЦР (полимеразная цепная реакция). ПЦР позволяет найти в исследуемом биологическом материале небольшой участок генетической информации (небольшие участки ДНК или РНК) и быстро размножить (амплифицировать) его в специальном приборе (амплификаторе). По сути дела метод ПЦР имитирует в пробирке естественную репликацию (самокопирование) ДНК, только повторяющуюся с большой скоростью и позволяющую накопить большое количество копий нужного фрагмента ДНК (или РНК). Какие именно участки ДНК будут копироваться, определяется с помощью праймеров – затравок. Праймеры синтезируют нужного заданного строения, согласно своему строению они присоединяются к определенным участкам ДНК и тем самым определяют фрагмент ДНК, который будет копироваться. В результате можно получить такое большое количество копий участка ДНК, что это позволяет проводить дальнейший анализ этих фрагментов ДНК. Так, например, их можно в результате электрофореза в геле разделить по размерам. ДНК- отрицательно заряжена, поэтому под действием электрического тока двигается к положительному полюсу. Более мелкие фрагменты ДНК под действием тока бегут в геле быстрее, более крупные отстают. И этот способ разделения фрагментов ДНК по размерам в геле под действием тока используется для определения пола птиц.
В конце XX века рядом ученых были найдены участки на половых хромосомах птиц, которые позволяют определять пол. Эти участки никак не связаны с формированием половых особенностей птиц. Но было обнаружено, что эти участки имеют разный размер на Z и W хромосомах. После размножения — амплификации таких участков получают фрагменты у самцов одинакового размера (ZZ хромосомы), а у самок получаются фрагменты разного размера (ZW хромосомы). Таким образом, после проведения электрофореза и специального окрашивания можно видеть на геле одну полосу у самца и две полосы у самки. Проблема метода в том, что у разных видов фрагменты, полученные с Z W, могут отличаться на разную величину — от 2-3 пар нуклеотидов до нескольких десятков пар нуклеотидов. Поэтому для разных видов условия фореза могут отличаться.
Так как ДНК достаточно долго сохраняется без специальных условий хранения, этот метод позволяет определять пол птиц, находящихся далеко от лаборатории. Возможно определение пола вылупившихся птенцов, даже используя подскорлуповые оболочки. Можно определять пол птиц и по перу. Определение пола птиц по ДНК позволяет изучать пол птенцов и взрослых птиц в природе, используется для разведения птиц в неволе, при проведении многих научных исследований. В настоящее время определение пола по ДНК, используя полимеразную цепную реакцию, стал неотъемлемой частью как природоохранной работы, так и многих научных исследований. Используется он и сотрудниками научного отдела Московского зоопарка.
www.moscowzoo.ru