Som fjärde generationens boskapsuppfödare vet Jared Decker att nötkreatur lider av hälso- och produktivitetsproblem när de tas från en miljö – som besättningen har ägnat generationer åt att anpassa sig till – till en plats med ett annat klimat, en annan höjd eller till och med annorlunda gräs. Men som forskare vid University of Missouri ser Decker också en möjlighet att använda vetenskap för att lösa detta problem, både för att förbättra välfärden för boskap och för att täppa till en läcka i en industri på nästan 50 miljarder dollar i USA.
"När jag gick med i MU 2013 flyttade jag boskap från en familjegård i New Mexico till min gård här i Missouri", säger Decker, docent och Wurdack-ordförande i djurgenetik vid College of Agriculture, Food and Natural Resources. "New Mexico är varmt och torrt, och Missouri är också varmt men har mycket mer luftfuktighet. Boskapen klarade sig verkligen inte så bra som de gjorde i New Mexico, och det fick mig att tänka på hur vi skulle kunna ge bönder mer information om vad deras djur behöver för att trivas.”
I en ny studie publicerad idag i PLOS Genetics , Decker och hans team har avslöjat bevis som visar att boskap förlorar viktiga miljöanpassningar, förluster som forskarna tillskriver bristen på genetisk information tillgänglig för jordbrukare. Efter att ha undersökt genetiskt material som sträcker sig tillbaka till 1960-talet, identifierade de specifika DNA-variationer förknippade med anpassningar som en dag skulle kunna användas för att skapa DNA-tester för nötkreatur – tester som kan berätta för jordbrukare om deras nötkreatur är lämpad för en eller annan miljö.
"Vi kan se att, till exempel, historiskt sett kommer kor i Colorado sannolikt att ha anpassningar som lättar på stressen på deras hjärtan på höga höjder," sa Decker. "Men om du tar in tjurar eller sperma från en annan miljö kommer frekvensen av dessa fördelaktiga anpassningar att minska. Över generationer kommer den kobesättningen att förlora fördelar som skulle ha varit mycket användbara för en bonde i Colorado.”
Deckers team, inklusive dåvarande doktoranden Troy Rowan, analyserade sex decenniers nötkreaturs-DNA-data från tester av kryokonserverad sperma producerad av nötkreatursföreningar. De fann att med tiden, medan gener förknippade med högre produktivitet och fertilitet förbättrades på grund av noggrant urval av jordbrukare, har många gener kopplade till miljöanpassningar bleknat.
Decker noterade att detta inte är böndernas fel, med tanke på att det för närvarande inte finns något kostnadseffektivt genetiskt test som de kan använda för att avgöra om deras nötkreatur är lämplig för en viss miljö. Studien visar med andra ord ett behov av användarvänliga DNA-tester för nötkreatur som kan leta efter de specifika anpassningar som identifierats i studien. Dessa anpassningar inkluderar motstånd mot vasokonstriktion - en förträngning av blodkärlen som uppstår vid höga höjder och sätter onödig stress på hjärtat - motstånd mot ett toxin i gräs som också kan orsaka vasokonstriktion, och tolerans för hög värme eller fuktighet, som alla tenderar att dra sig tillbaka över generationer när boskap avlägsnas från tillhörande miljöer.
"Ibland går naturligt och artificiellt urval i samma riktning, och andra gånger är det en dragkamp mellan dem," sa Decker. "Effektivitet och produktivitet har förbättrats avsevärt under de senaste 60 åren, men miljöpåfrestningar kommer aldrig att försvinna. Jordbrukare behöver veta mer om den genetiska sammansättningen av sin besättning, inte bara för den kortsiktiga framgången för sin gård, utan för framtida generationers framgång.”
Det första allmänt antagna genetiska testet för nötkreatur uppfanns vid University of Missouri 2007, och Decker och Rowan hoppas kunna berätta nästa kapitel i den historien. Båda växte upp på gårdar och delar en passion för att använda forskning för att hjälpa bönder att balansera Amerikas jordbrukstraditioner med behovet av miljövänliga affärsmetoder.
"Som samhälle måste vi producera mat mer hållbart och vara goda miljöförvaltare," sa Decker. "Att se till att en kos genetik matchar deras miljö gör livet bättre för nötkreatur och hjälper bönder att driva effektiva och produktiva verksamheter. Det är en win-win.”
Vad kan du göra med denna information?
Ett första steg skulle vara att leta lokalt efter avelsdjur och försöka hitta djur som har bott i ditt område under lång tid och som är anpassade till de förhållanden du arbetar under.
En annan skulle vara att arbeta med dina närliggande grannar för att "dela" tjurar som är anpassade efter dina förutsättningar. Kolla in den här fantastiska artikeln av Luke Jessup om hur han hyr ut sina tjurar till grannar. Det innehåller till och med ett exempelkontrakt.
