Avel och naturen (av P-E Sundgren)
I naturen finns inte program eller strategier hälsa och ändå håller sig vilda
djur friska under lång tid. Vad orsakar då störningar som drabbar våra hundar?
Det är väl att vi människor har otur vid vår matchmaking
Ett djurs kropp är sammansatt av många olika celler. Länken mellan
generationerna utgörs av två celler spermien och ägget som tillsammans kommer
att utgöra den befruktade äggcellen och därmed livets start. Generna som finns i
den befruktade äggcellen utgör instruktionen för hur den blivande individen
skall byggas upp. Vi kan alla iakttaga att världen förändrats sedan
dinosauriernas tid och och att förändringen fortgår. För att djur skall kunna
anpassas till nya livsvillkor behövs en viss flexibilitet i systemet.
Men det måste också finnas stabiliserande faktorer för att garantera att
organsystemet fungerar korrekt samt ett skydd mot sjukdomar. DNA vår arvsmassa
är en stabil förening som förs vidare i lika delar efter celldelningar.
Parbildning begränsar avkomma Det har visat sig genom årmiljonerna att skapandet
av två kön var en nödvändig förutsättning för utveckling av mer komplicerade
varelser. Alla däggdjursarter är utan undantag tvåkönade. Två kön är dock inte
helt problemfritt. Det nya könet, hanarna, producerar väldiga mängder med
könsceller och kan para sig med ett stort antal honor. Därmed återuppstår risken
för att gener från en och samma individ skall dubbleras hos framtida avkommor.
Naturens sätt att lösa det dilemmat i en rad arter har varit att skapa mer eller
mindre fasta parbildningar. Det spelar i det sammanhanget ingen roll om
parbildningen bara varar under en fortplantingssäsong eller om den är livslång.
Effekten blir i bägge fallen densamma. Den enskilda hanen kan inte under sitt
liv producera fler avkommor än en enskild hona kan föda. Parbildning är naturens
genialt enkla sätt att undvika det vi inom husdjursaveln brukar kalla för
Matadorer.
MHC – individens ID-kort Om kroppens alla celler skall kunna samarbeta och
försvara sig mot omgivningens faror måste de känna igen varandra. Det är
nödvändigt att kunna avgöra vem som är vän och vem som är fiende. Varje enskild
cell behöver helt enkelt en identitetskod. Den koden bör vara så lika som
möjligt för alla celler hos en enskild individ men samtidigt så unik som möjligt
för varje individ. I annat fall kan sjukdomsalstrare som lyckats knäcka koden
hos en individ snabbt sprida sig till andra och göra också dem sjuka.
Naturens lösning på det problemet har varit att skapa en speciell uppsättning
gener i det så kallade MHC-komplexet. MHC är förkortning av Major
Histocompatibility Complex, dvs ett gensystem som gör att vävnader i kroppen
inte angriper varandra. MHC-generna är grunden för vårt immunförsvar och spelar
dessutom stor roll i fortplantningen.
Genom att bidra till speciella proteinstrukturer på cellytan skapar MHC-generna
den individuella koden som alla celler hos en individ bär. Cellerna kan avläsa
varandras kod. De kan utan risk samarbeta med celler som bär samma kod. Skulle
celler med annan kod komma in i kroppen så tas de om hand av särskilda
skyddsvakter, så kallade T-celler eller mördarceller. T-cellerna simmar runt i
kroppen och avläser koden hos de celler de träffar på. Celler som då bär fel kod
dödas av T-cellerna. MHC-generna blir därmed, tillsammans med T-cellerna, ett av
kroppens viktigaste försvar mot främmande och kanske fientliga celler.
En konsekvens av detta sätt för immunförsvaret att arbeta är att generna i
MHC-komplexet bör variera så mycket som möjligt från individ till individ. Ju
mer unik kod en individ bär desto starkare skydd har den mot sjukdomsalstrande
angrepp. Om nu närbesläktade individer parar sig med varandra så leder det
automatiskt till minskad ärftlig variation. Ju närmare besläktade de individer
är som paras desto torftigare blir koden och desto större risker utsätts
individen för.
Genetiska doftsignaler Naturen har skapat ett speciellt skydd också mot risken
för alltför stark uttömning av ärftlig variation i MHC-komplexets gener.
Återigen är lösningen genialt enkel. Generna i MHC-komplexet medverkar vid
uppbyggande av de doftämnen som kallas feromoner. Feromonerna ger genom sin doft
starka sexuella signaler. Tack vare dem kan djur av alla slag också lukta sig
till tänkbara parningspartners genuppsättning i MHC-komplexet. Det har visat sig
att konsekvensen av det är att djur alltifrån insekter till däggdjur därmed
undviker att para sig med individer som har alltför lika genuppsättning i
MHC-komplexet. Ett naturens sätt att undvika nära släktskapsavel för att bevara
så mycket variation som möjligt i den viktiga identitetskoden. Men det
skyddssystemet fungerar bara så länge det verkligen finns gott om
parningspartners att välja bland. Blir urvalet alltför torftigt så kan hondjur
välja att para sig med närbesläktade hanar. En dräktighet med inte fullt så bra
skyddad avkomma är bättre än ingen alls.
När tikarna klart markerar att de är ovilliga att para sig med en viss hanhund
så är det en signal som är värd att lyssna till. Tiken ”vet” bättre än
uppfödaren om hanens MHC-gener passar med hennes eller inte. Tvångsparningar är
ett effektivt sätt att bryta sönder denna naturens skyddsmekanism mot genetiskt
utarmning av ärftlig variation i ett av djurens viktigaste gensystem.
Fruktsamhet Flertalet känner väl till att stark inavel både leder till ökande
känslighet för infektionssjukdomar och sjunkande fruktsamhet. Vad har då
immunförsvaret och fruktsamheten gemensamt som gör att inavel påverkar dem
samtidigt.
Skydd mot bortstötning av foster Alla känner väl till de problem läkarna har vid
transplantation av organ från en människa till en annan. Grundorsaken är att de
främmande organen har en annan ID-kod, dvs andra gener i MHC-komplexet. Kroppens
immunförsvar känner av det och försöker göra sig av med den främmande vävnaden.
För att undvika det försöker man dels få organ från individer som är genetisk så
lika mottagaren som möjligt. Men dessutom använder man starka cellgifter för att
blockera immunförsvaret så att det främmande organet inte stöts bort.
Ett nybefruktat ägg har till 50 % andra gener än sin mamma. Konsekvensen är att
dess ID-kod inte är lika mammans. Därför borde också det befruktade ägget stötas
bort som främmande vävnad och omöjliggöra graviditeter eller dräktigheter.
Återigen har det naturliga urvalet skapat en lösning. Ett särskilt proteinsystem
utvecklas i mammans blodsystem med uppgift att blockera immunförsvarets
möjligheter att angripa fostret. Det skyddar sedan fostret mot bortstötning
under hela tiden fram till födelsen. Sannolikt är en del av bakgrunden till att
förlossningen kommer igång att skyddet inte längre orkar hålla emot när mängden
fostervävnad blir för stor.
Skyddet mot bortstötning av fostret har en negativ bieffekt. När förlossningen
är över har all fostervävnad försvunnit ur mammans kropp. Men skyddsproteinet är
fortfarande kvar och det tar 2-3 dagar att bryta ned det. Under den tiden
blockeras stora delar av mammans eget immunförsvar. Hon är därför extremt
känslig för infektioner några dygn efter förlossningen.
Man skulle kanske vänta sig att foster med gener som var så lika som mammans
borde ha fördel av det. Men om generna blir alltför lika uppstår två problem.
Livmoderväggen kan då inte skilja mellan en befruktad äggcell och vilken annan
cell som helst. Det ger minskad stimulans till att alls bilda en fosterkaka som
koppling mellan foster och livmoder. Dessutom kan själva förlossningen försvåras
därför att bortstötningsprocessen med förlossningsverkarna blir försvagad. Det
enskilda ägget har därför ett dubbelt ”intresse” av att dess identitetsgener
inte är alltför lika mammans gener i MHC-komplexet. Dels kommer fostret att få
en bättre start i livmodern och dels kommer det stärkta immunförsvaret att gynna
individens livskraft efter födelsen.
Äggets val av spermie för befruktning Har då ägget någon möjlighet att påverka
hur dess genuppsättning kommer att se ut efter befruktningen? Den som sett
bilder av en äggcell strax före befruktningen vet att den är omsvärmad av stora
mängder av spermier. Det är inte så att det är en slump eller ett naturens
obegripliga överflöd att hanen lämnar miljontals spermier vid parningen. Det
garanterar att det finns stora mängder av spermier som kommer fram till ägget.
Med hjälp av MHC-komplexets ID-gener kan sedan ägget välja att låta sig
befruktas av en spermie som ger det blivande fostret maximal chans att fungera i
livmodern och ett fullgott immunförsvar när den väl är född.
Det låter kanske märkligt att ett obefruktat ägg skulle kunna välja spermie för
befruktning. Men befruktningen sker inte genom att en spermie med våld tränger
in i ägget utan genom att cellväggen i ägget öppnas så att spermien kan överföra
sitt DNA-innehåll till ägget. Ägget tar aktiv del i befruktningsprocessen genom
öppna väg för en lämplig spermie. Mekanismen har liknande funktion som den som
finns hos ett stort antal korsbefruktande växter. Om växtens egna pollen hamnar
på de egna blommornas märken så hindrar ett enzym tillväxten av pollenslangarna
så att de inte kan tränga ned genom stiftet. Många växter har på detta sätt ett
skydd mot den starkaste formen av all inavel – självbefruktning. Däggdjurens
stora spermiemängd får samma funktion. Genom äggets valmöjligheter kan skadlig
dubblering av gener i MHC-komplexet förhindras. Vid stark inavel blir dock
spermierna alltmer lika varandra så att urvalet av spermie för befruktning får
allt mindre möjligheter att bidra till att upprätthålla ärftlig variation i
immunförsvaret.
Den mycket stora mängden spermier vid varje parning kom tidigt att betraktas
bara som ett naturens obegripliga överflöd. Det behövs ju egentligen bara en
spermie för en befruktning. Processen borde kunna rationaliseras. Inom
nötkreatursaveln har man gått så långt att en spermados vid artificiell
insemination bara innehåller ca 1/100-del av den normala spermiemängden vid
naturlig parning. Det är helt givet att möjligheten för ett visst ägg att välja
den mest lämpade spermien måste komma att påverka äggets möjligheter att välja
spermie för befruktning. När det gäller människan själv har man gått ännu ett
steg längre. Där används sk mikroinjektion av en enskild spermie för att
befrukta ägg när naturlig befruktning inte fungerar. Här skalar man bort alla
skyddsmekanismer för bevarande av viktig ärftlig variation. Vilken spermie som
är ”lämplig” avgörs genom en titt i mikroskop och med ledning av om spermien ser
normal ut och rör sig normalt. Alla möjligheter att avgöra om spermiens och
äggets gensystem matchar varandra för att skapa en frisk och livskraftig individ
är borta. Det faktum att man inte på enskilda individer omedelbart och enkelt
kan se de negativa effekterna av sådant våld är inte ett bevis för att det är
oskadligt. Naturen arbetar normalt med anpassning i små steg som var för sig kan
förefalla obetydliga men som sett över många generationer kan få betydande
verkningar. Det går därför inte att på bara en eller några få generationers
erfarenhet dra slutsatsen att det är helt betydelselöst att omintetgöra de
naturliga skyddsmekanismerna för att upprätthålla ärftlig variation.
Överskott av ägg vid varje parning Hos flerfödande djur finns en annan och
enklare mekanism för att främja livskraften hos fostren. Antalet ägg som avges
från äggstockarna och är tillgängliga för befruktning är ofta avsevärt större än
det antal foster som hondjuret normal kan föda fram. Det kan röra sig om upp
till det dubbla antalet. Om parningen sker vid lämplig tidpunkt befruktas alla
äggen. Sedan sker något som närmast kan liknas vid leken ”hela havet stormar”,
dvs äggen börjar konkurrera om de platser som finns tillgängliga i
livmoderhornen. Ägg som av olika skäl är försvagade, exempelvis genom dubblerade
defektgener med allvarlig verkan på tidigt fosterstadium, konkurreras ut. Men
tack vare att antalet befruktade ägg är större än antalet ungar som kan födas
fram leder sådana genskador inte till omedelbart minskad fruktsamhet. Finns det
tillräckligt med vitala ägg fylls alla platser i livmodern upp även om några ägg
har en kraftigt nedsatt livskraft. Resultatet blir att de ungar som föds kommer
att vara något mindre inavlade än de hade varit utan konkurrensen. Urvalet kan
inte bli lika effektivt som valet bland miljontals spermier, men det leder till
att gener med starkt negativ verkan på den tidiga fosterutvecklingen inte kan
föras vidare i samma utsträckning som övriga gener.
Det naturliga urvalet Många har säkert redan reflekterat över att flera av de
mekanismer jag nämnt både har funktionen att skydda ärftlig variation i vissa
gensystem och att förhindra skadlig variation i andra. Det vi i dagligt tal
kallar det naturliga urvalet tillkommer som en kraft vars syfte är att balansera
gensystemet så att dess samlade verkan blir så bra som möjligt. I naturen måste
en varelse lära sig att själv skaffa föda och skydda sig mot större fiender än
mikrober. Den måste dessutom kunna anpassa sig till omgivningens
klimatförhållanden. Om individen skall ha någon betydelse för artens fortsatta
utveckling måste den dessutom hitta parningspartner, en eller flera. För
hondjuren tillkommer så att de måste klara av hela dräktigheten, förlossning och
omvårdnad och uppfödning av ungar. Omhändertagandet av ungar sker ibland med och
ibland helt utan hanens medverkan. Långtifrån alla djur klarar av hela den
process som vi i daglig tal kalla för det naturliga urvalet.
Det är väsentligt för var och en som bedriver avel att förstå att själva
grundprincipen för det naturliga urvalet är att under normala förhållanden
stabilisera stora delar av gensystemet så att avkomman utvecklas på samma sätt
som sina framgångsrika föräldrar. Men i det naturliga urvalets kamp för
tillvaron är det normalt inte extremindivider som vinner. Det är de bäst
anpassade, genomsnittsindividerna, som har de bästa förutsättningarna att sprida
sina gener till kommande generationer. Om det inte vore så att de naturliga
förhållandena i djurens omgivning ständigt växlade så skulle det stabiliserande
urvalet leda till total förlust av ärftlig variation i många gensystem. Men djur
som förlorat sin ärftliga variation kan inte längre anpassas till nya villkor.
Naturen kommer därför att främja djur med gensystem som både är tillräckligt
stabila för att skapa alla livsviktiga organ men som samtidigt tillåter viss
variation hur de utvecklas. Hos de flesta djur finns det avsevärt ärftlig
variation i de gener som bestämmer yttre form, storlek, hårlag m.fl. Det är
egenskaper som det kan vara fördelaktigt att ändra relativt snabbt om nya
fiender hotar, när näringstillgången går ned under längre perioder eller om
klimatet förändras.
Urvalskrafterna i naturliga djurstammar kommer under alla normala betingelser
att vara riktade mot populationens mitt – att främja medelindividen. Ibland
händer det att de yttre livsbetingelserna ändras rätt dramatiskt. Temperaturen
kan exempelvis falla drastiskt för långa perioder som vid den stora katastrofen
för 65 miljoner år sedan som inledde jätteödlornas utdöende. Om förändringar av
det slaget inte går alltför snabbt kan individer som i något avseende är extrema
och avviker från medeltalet komma att gynnas i stället för medelindividen i
populationen. Det kan exempelvis gälla individer med en annan typ av päls som
klarar temperaturförändringar bättre vid stora klimatförändringar. Om
förändringen inte går för snabbt kommer de att bilda kärnan i den nya population
som växer fram och som har de egenskaper som är gynnsamma under de nya
villkoren. Sker förändringarna alltför snabbt så överlever kanske inga djur av
arten eller så få att den ärftliga variationen snabbt töms som en följd av
alltför stark inavel. I bägge fallen dör arten ut. Det är vad som faktiskt har
skett med 95-98 % av alla arter som funnits på jorden.
I naturen är ett stabiliserande urval, anpassat till små eller långsamma
förändringar i de yttre villkoren det normala. De snabba förändringarna är få
och flertalet av dem leder till arters utdöende. Den mycket omfattande artdöden
som en följd av mänsklig inverkan på jordens miljö är ett tydligt exempel på
arters svårigheter att anpassas till snabba yttre förändringar.
I husdjursaveln sker ett ständigt urval för ökad avkastning av kött, mjölk eller
ägg. Det är de extremt avkastande individerna som har försteg i aveln. Inom
hundaveln är urvalet i stor utsträckning baserad på tävlingsresultat. Det
innebär att man i aveln föredrar de extrema individerna och inte medelmåttan.
Det går ju inte att skapa tävlingar som premierar främst den mest genomsnittliga
individen. Ju högre prestationskraven drivs desto mer bagatellartade skillnader
kommer att leda till framgång eller bortgallring. I praktiken är det så att
människans urval bland husdjuren tenderar att likna naturens urval bland vilda
djur under större naturkatastrofer. Konsekvenserna känner vi väl. Problemet är
att människors tidsperspektiv är så kort att få funderar över konsekvenserna av
aveln på 100 eller 200 års sikt. Om vi vill bevara våra djurstammar friska och
produktiva så måste vi lära av vad som händer i naturen och se till att inte
ständigt bara premiera extremindivider och begränsa aveln till dem. I annat fall
går våra husdjursraser, både raser av produktions- och sällskapsdjur, en
bekymmersam framtid till mötes.
Sammanfattning och praktiska konsekvenser Det bör vara uppenbart vid det här
laget att den allt annat överskuggande orsaken till de ärftliga sjukdomar och
defekter som vi ser i alltfler hundraser inte är orsakade av en olycklig slump.
De är den direkta konsekvensen av att uppfödare inte känt till och funderat
tillräckligt över konsekvenserna av hur hundar används i avel. Den pådrivande
kraft som mest av allt lett till försummelser av grundläggande regler för ett
sunt avelsarbete är tävlandet vid prov och utställningar som givit enskilda
individer en oproportionerlig uppmärksamhet och lett till överanvändning av dem
i aveln. Till det kommer att utställningverksamheten stimulerat till en
uppsplittring på ett stort antal raser där många av raserna har mycket få
individer. När individantalet i avel går under vissa kritiska nivåer sker
förlusten av ärftlig variation mycket snabbt. Kritiskt låga nivåer uppnås på
bara något eller ett par tiotal generationer, dvs. på så kort tid som 30-50 år.
Dessvärre är det också så att i många raser med stort individantal är
avelsdjuren få och ofta närbesläktade. Återigen en effekt av övervärdering av
enskilda individer med särskilt eftertraktade egenskaper för
tävlingsverksamheten.
Den som letar efter avancerade program för att komma till
rätta med dagens problem i hundavel bör i stället försöka förstå de enkla men
grundläggande villkoren i naturens avel med vilda djur.
-
Djurstammar måste vara tillräckligt stora för att rymma
och behålla en betydande ärftlig variation. Det är dömt att misslyckas i
längden om man försöker driva avel med hundstammar som innehåller färre än
100-150 avelsdjur totalt. Det är naturligtvis önskvärt att de är avsevärt
större. Svårigheterna med myskoxarna i den svenska fjällvärlden är ett
näraliggande exempel på de problem som uppstår när individantalet blir alltför
litet.
-
Bara de individer som är friska och livskraftiga med
alla naturliga funktioner i behåll kan effektivt producera avkomma.
-
För högt utvecklade djurarter är grundregeln att varje
enskild individ bara kan producera ett mycket begränsat antal avkomlingar
under sin livstid.
De tre enkla grundreglerna
räcker för att hålla vilda djurstammar fullt funktionsdugliga genom århundraden
och årtusenden. Det är bara därför att vi systematiskt bryter mot dem och
försummar hänsyn till naturens system för skydd av ärftlig variation som vi får
problem med ärftliga sjukdomar och defekter i våra husdjursraser.
Sprötslinge den 3 december 2004
