Оцінка роботоздатності коней російської рисистої породи за допомогою морфометричних ознак екстер"єру. Розробка багатовимірної моделі для селекційного індексу жвавості. Аналіз біомеханічних особливостей руху та росту рисаків. Статевий диморфізм промірів.
Аннотация к работе
В даній роботі вивчається можливість оцінки жвавості коней російської рисистої породи за допомогою морфометричних ознак екстерєру, тому що при неможливості безпосередньої оцінки роботоздатності коня (швидкість, витривалість) вона, як правило, визначається візуально, за екстерєром. Тому актуально розробити алгоритм цієї оцінки для вивчення впливу окремих чинників та їх комплексу на формування ознак продуктивності у коней російської рисистої породи. Метою роботи було вивчення детермінації жвавості коней російської рисистої породи комплексом морфометричних промірів, враховуючи деякі дискретні змінні (вік, стать, належність до генеалогічної лінії) та розробка багатовимірної моделі для попередньої оцінки жвавості. Для досягнення мети вирішувались такі завдання: вивчення залежності жвавості коней російської рисистої породи від комплексу екстерєрних ознак, зважаючи на вік, стать та генеалогічну лінію; зясування долі детермінації роботоздатності вищеперерахованими ознаками; вивчення деяких біомеханічних особливостей руху рисаків; вивчення особливостей росту коней та побудова моделей для визначення живої маси коней різних порід усіх вікових категорій за промірами. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що було одержано нові наукові дані щодо селекційного індексу прогнозу жвавості коней, в який було включено показники певних морфометричних ознак коней і дискретні чинники, які враховують вік, стать, належність до генеалогічної лінії. розроблені дві формули для оцінки живої маси коней (молодих і дорослих).Вікова повторюваність жвавості і промірів ВХ, ДТ, ОГ: Коефіцієнти вікової повторності основних промірів і жвавості коней російської рисистої породи у віці 2-х - 3-х, 3-х - 4-х та 2-х - 4-х років досить високі і варіюють: для проміру ВХ від 0,70 до 0,86; для проміру ДТ від 0,66 до 0, 83; для проміру ОГ від 0,60 до 0,78; для жвавості від 0,18 (між 2-х і 4-х річними конями) до 0,73 (між 3-х і 4-х річними конями) і мають рівень значущості р<0,001 (табл.1). Згідно результатів роботи, коефіцієнт вікової повторюваності жвавості у віці 2-х - 3-х років вищий, порівняно з даними Г. К. Найвищі коефіцієнти вікової повторюваності спостерігаються між показниками промірів ВХ, ДТ, ОГ у віці три і чотири роки, що можна використовувати для прогнозу жвавості і промірів коней російської рисистої породи у 4 роки. За період з чотирьох до шести років у російських рисаків гальмується інтенсивність росту, вони виростають приблизно на 0,5 см у рік, орловські рисаки за цей час ростуть по 1,5 см у рік. Аналіз відмінностей у промірах між генеалогічними лініями в російській рисистій породі: На Київському іподромі проходять випробування коні російської рисистої породи, які в більшості належать до ліній, заснованими американськими плідниками (досліджувана вибірка містить 62% коней лінії Воломайта, 30,5% - лінії Скотленда, 4% - Аксворті).
Вывод
Вікова повторюваність жвавості і промірів ВХ, ДТ, ОГ: Коефіцієнти вікової повторності основних промірів і жвавості коней російської рисистої породи у віці 2-х - 3-х, 3-х - 4-х та 2-х - 4-х років досить високі і варіюють: для проміру ВХ від 0,70 до 0,86; для проміру ДТ від 0,66 до 0, 83; для проміру ОГ від 0,60 до 0,78; для жвавості від 0,18 (між 2-х і 4-х річними конями) до 0,73 (між 3-х і 4-х річними конями) і мають рівень значущості р<0,001 (табл.1).
Таблиця 1 - Коефіцієнти вікової повторюваності промірів екстерєру та жвавості російських рисаків
Проміри Вік (років)
2-3 3-4 2-4
Висота в холці 0,81 (р<0,001) 0,86 (р<0,001) 0,70 (р<0,001)
Довжина тулуба 0,77 (р<0,001) 0,83 (р<0,001) 0,66 (р<0,001)
Одержані результати щодо повторюваності жвавості мають ту ж тенденцію, що і раніш відомі (табл. 2). Згідно результатів роботи, коефіцієнт вікової повторюваності жвавості у віці 2-х - 3-х років вищий, порівняно з даними Г. К. Коноваловой (1991), і відповідає коефіцієнту вікової повторюваності, опублікованому Д. Волковим і В. Лебедєвим (1989) для групи кращих коней.
Орловська рисиста (Д. Волков і В. Лебедєв, 1989) 0,46 (кобили) 0,64 (жеребці) 0,27 (кобили) 0,54 (жеребці)
Орловська рисиста (Г. К. Коновалова, 1991) 0,31 0,56
Російська рисиста (Д.Волков і В.Лебедєв,1989) 0,47 0,52 (кобили) 0,38 (жеребці)
Російська рисиста (Г. К. Коновалова, 1991) 0,33 0,53
Російська рисиста 0,48 (p<0,001) 0,73 (p<0,001)
Найвищі коефіцієнти вікової повторюваності спостерігаються між показниками промірів ВХ, ДТ, ОГ у віці три і чотири роки, що можна використовувати для прогнозу жвавості і промірів коней російської рисистої породи у 4 роки.
Статевий диморфізм жвавості і промірів: У віці двох років різниця у промірах ВХ, ДТ, ОГ і ОП між жеребцями і кобилами не вірогідна. Але абсолютні значення промірів ВХ, ДТ та ОП у жеребців вище, порівняно з кобилами. В три роки з статевим диморфізмом вірогідно можна звязати лише промір ОП, який у жеребців вищий, порівняно з кобилами. У цьому віці жеребці мають більші абсолютні значення промірів ВХ і ДТ (різниця не вірогідна). Жеребці 4-х років і старші також вірогідно відрізняються від кобил більшим проміром ОП. Абсолютне значення проміру ВХ у кобил у даній віковій групі вище, порівняно з жеребцями. Це повязано, по-перше, з реалізацією частини кобил, які не мають племінного значення, і по-друге, з тим, що жеребці більш чутливі до навантаження і умов утримання.
Різниця у жвавості між жеребцями і кобилами не доведена, але дискретна змінна статі була запропонована для побудови моделей оцінки жвавості за комплексом промірів. Вона увійшла до моделі для коней 2-х років (без трансформації даних) із коефіцієнтом 1,71 (рівень значущості р=0,32). Тобто жеребці в середньому показують жвавість на 1,71 секунди тихіше від кобил при рівних умовах (при однакових промірах). В цій моделі змінна статі має в основному теоретичне значення, яке повязано зі стандартною похибкою моделі, що дорівнює 9,19 секунд і невірогідністю самої змінної. Дискретна змінна статі (рівень значущості р=0,05) увійшла до регресійної моделі для коней 3-х років із коефіцієнтом -1,68. Тобто жеребці в середньому показують жвавість на 1,68 секунди вище від кобил (при однакових промірах). Вона не включена в регресійну модель для коней 4-х років і старше. Жеребці більш чутливі до умов утримання, особливо в ранньому віці. Тому характер прояву жвавості у жеребців і кобил змінюється з віком.
Топографічна мінливість розмірів копит і звязок асиметрії копит та жвавості російських рисаків: На передні копита припадає 51.42±1.58% загальної площі опори, а на задні - 48.58±1,58, абсолютна різниця складає 1,84%, вона вірогідна на високому рівні значущості (р<0,001). На праву сторону припадає 49,78±1,59%, а на ліву - 50,22±1.59% опори. Ця різниця не вірогідна і говорить про те, що наявність асиметрії між сумарною площею опори лівої і правої сторін не можна вважати доведеною. Для загальної вибірки коефіцієнт кореляції між жвавістю і різницею між діагоналями складає -0,47 (р<0,01). Чим більша різниця між діагоналями, тим більше неврівноважена хода, під час призового бігу спостерігається розгойдування, що спричиняє збої на галоп. іноді ця асиметрія може привести до кульгавості на кінцівку з меншою площею опори копита. Корегування асиметрії за допомогою розчистки копит та ортопедичної ковки може принести позитивні результати.
Оцінка міжпородних відмінностей російської та орловської рисистих порід за жвавістю і промірами: Результати досліджень підтверджують скоростиглість російського рисака порівняно з орловським. На початку бігової карєри - у два роки і три роки, російські рисаки жвавіші від орловських. В цей період недоцільно випробовувати їх у відкритих призах, починаючи з чотирьохрічного віку, різниця між значеннями жвавості зближуються, що робить можливими їх сумісні випробування.
За період з чотирьох до шести років у російських рисаків гальмується інтенсивність росту, вони виростають приблизно на 0,5 см у рік, орловські рисаки за цей час ростуть по 1,5 см у рік.
За чотири роки (з двох до шести) у російських рисаків промір ВХ збільшується на 3,8 см, а у орловських - за цей час - на 7 см (рис.4).
За чотири роки (з двох до шести) російські рисаки приростають у ДТ на 4,0 см, а орловські за цей час - на 7,5 см. Після чотирьох років швидкість росту ДТ у російського рисака суттєво зменшується, а у орловського рисака з двох до шести років спостерігається майже прямолінійний ріст проміру ДТ.
Російські рисаки поступають на іподром більш сформованими, з більшим ОГ (174 см в два роки), тоді як орловські рисаки мають 171,5 см. У три роки значення цього проміру зрівнюється в обох породах (176 см) завдяки більш високій швидкості росту його у орловських рисаків. Надалі швидкість росту проміру ОГ у російського рисака нижче, ніж в орловського, і в шість років орловський рисак перевищує російського у величині проміру ОГ у середньому на 2,5 см. Таким чином, скоростиглість російського рисака просліджується і на вікових змінах промірів ВХ, ДТ, ОГ.
Аналіз відмінностей у промірах між генеалогічними лініями в російській рисистій породі: На Київському іподромі проходять випробування коні російської рисистої породи, які в більшості належать до ліній, заснованими американськими плідниками (досліджувана вибірка містить 62% коней лінії Воломайта, 30,5% - лінії Скотленда, 4% - Аксворті). До французької лінії Жантьян 5 відноситься 2%, а представники вітчизняних ліній складають лише 1,5 % досліджених коней. Згідно результатів роботи, абсолютні величини промірів представників лінії Воломайта здебільшого поступаються представникам лінії Скотленда у віці 2 і 3 роки. В 4-х річному віці ця різниця зменшується. У два роки представники лінії Скотленда мають вірогідно більші проміри ОГ, ШП,-Т4; у три роки - ОП, Q2, Q4- в чотири роки - Q2, ШП.
Таким чином, представникам лінії Воломайта властива більша скоростиглість, на відміну від лінії Скотленда, які крупніші і пізньостиглі, порівняно з представниками лінії Воломайта. Враховуючи вірогідність різниці між деякими промірами представників досліджуваних ліній, дискретна змінна належності до однієї з цих ліній була використана для побудови математичних моделей прогнозу жвавості в різних вікових групах.
Прогноз жвавості коней російської рисистої породи за промірами екстерєру: В результаті крокової процедури багатовимірного регресійного аналізу був виділений певний комплекс промірів і дискретних чинників, який пояснює значну долю варіації жвавості в кожній віковій групі. Вплив складових часток цього комплексу не однаковий, а відповідає співвідношенню коефіцієнтів регресії.
Частка зясованої варіації жвавості комплексом промірів і дискретних змінних у віці 2-х років складає 23% (коефіцієнт детермінації). Модель вірогідна (р<0,01). В цьому віці важко обєктивно оцінити жвавість у звязку з тим, що на неї справляють вплив такі неорганізовані фактори як: висока варіація реального віку, різний рівень заводського тренінгу, різна вгодованість (останні два фактори тісно повязані між собою і мають високу варіацію серед господарств-власників коней у звязку з економічним станом господарств).
Щодо морфометричних ознак, на жвавість у віці 2-х років позитивно впливають Q1 і ОГ. Збільшення проміру ОГ позитивно впливає на жвавість через покращення фізіологічних параметрів, повязаних із системою органів дихання. Негативний вплив на жвавість справляє ріст проміру Т1 . Ще А. Губо і Г. Барє (1911) відмічали, що для рисаків характерний короткий таз (відносно стегна). Це позитивно впливає на формування рисистого алюру. Рисаки, які мають довгий таз, часто скачуть, але згодом, при правильному тренінгу, вони показують жвавий біг і стійкий рисистий алюр. Промір Т1 корелює з жвавістю: r=0,22, р<0,01).
До алометричної моделі, побудованої за трансформованими даними увійшли зі знаком регресійних коефіцієнтів “ ” проміри Т1, Q2, Q4, дискретні змінні “В" і "С”- із знаком “-“ - Q1. Після переходу від трансформованих до емпіричних значень, рівняння має вигляд: (1)
В моделі для 3-х років коефіцієнт множинної кореляції r дорівнює 0,49; частка зясованої варіації остаточної моделі для даної вікової групи становить 0,24.
(2)
На покращення процесу газообміну в легенях впливають збільшення промірів Q1, Q2, які тісно позитивно корелюють з ємністю грудної клітини. Короткий таз (Т1) і довге стегно (Т2) забезпечують стабільність рисистого алюру. Жоден із цих промірів у віці 3-х років не має вірогідної кореляції з жвавістю.
Розроблена модель для коней 4-х років і старших характеризується коефіцієнтом кореляції 0,73, коефіцієнтом детермінації 0,53. Модель відповідає рівню значущості p<0,001, критерій Фішера складає F(7;85)=13,555. стандартна помилка оцінки дорівнює 0,124 (відповідає 1,33 секунди). Регресійне рівняння має вигляд : (3)
Серед морфометричних ознак, на жвавість у віці 4-х років і старше позитивно впливають: ОП, Q2, Т2, ОГ.
Певно, на промір ОП переноситься частка детермінації дискретної змінної статі, жеребці мають більший промір ОП і більшу масу мязів. Завдяки більшій вазі м?язів жеребці здатні розвивати більше зусилля на одиницю маси. Коні з більшим проміром ОП не тільки масивніші, вони менше травмуються під час тренінгу. Збільшення проміру довжини таза в старшому віці відіграє позитивну роль у формуванні жвавості. Завдяки попередньому тренінгу, у рисаків уже був сформований стабільний рисистий алюр, тепер довгий тазовий відділ забезпечує сильний поштовх, завдяки чому збільшується тривалість фази висіння, підвищує довжину важелів задньої кінцівки, внаслідок чого росте амплітуда її руху.
Важіль пястка - нижній важіль передньої кінцівки. При сталій довжині передньої кінцівки (Cv=3%) довжина пястка (Cv=6%) змінюється за рахунок передпліччя (Cv=6%), що негативно впливає на жвавість через необхідність затрат енергії на вищий підйом передпліччя і на розгинання кінцівки у запястку (коли дистальна частина кінцівки стає важчою).
При введенні в загальну вибірку живої маси, розрахованої за формулою (4) вона заміняє собою промір ОГ. Це можливе завдяки існуванню тісного позитивного кореляційного звязку між проміром ОГ і живою масою (r=0,89; p<0,001).
Визначення живої маси коней різних породних груп за промірами. Лінійна модель: В остаточну модель увійшли чотири незалежні змінні: B (дискретна змінна віку, яка приймає значення 1 у коней, що досягли пяти років, і 0 у молодших за віком особин) W (дискретна змінна, яка вказує на належність коня до ваговозів, приймає значення 1 для ваговозів і 0 для коней усіх інших порід), ДТ, ОГ. коефіцієнт множинної детермінації моделі, r2, становить 0,915.
Формула, що пропонується, має вигляд: (4)
Порівняння реальних значень маси з прогнозованими продемонструвало досить високий рівень відповідності. Коефіцієнт кореляції між ними дорівнює 0,96 і є значущим на рівні р<0,001 Така узгодженість між прогнозом і реальним станом речей дозволяє використовувати формулу, що ми пропонуємо, в практичній роботі.
Алометрична модель. Для статистичної обробки було використано десяткові логарифми значень кількісних ознак. В остаточну модель увійшли після деяких додаткових спрощень чотири незалежні змінні: A (вік у роках), W, LGДТ, LGОГ. Коефіцієнт множинної детермінації моделі, r2, становить 0,932. Регресійне рівняння має вигляд: (5)
На нашу думку, для визначення маси тіла коней можна використовувати як лінійну, так і алометричну моделі. Але для визначення маси тіла молодих коней алометрична модель є більш доречною, а для визначення маси тіла зрілих особин краще користуватися лінійною моделлю.
Оцінка взаємного розташування порід коней і коня Пржевальського за допомогою кластерного аналізу: Відомо, що в межах одного виду можливе високе різноманіття морфологічних форм. Найбільш сильно воно представлено у сільськогосподарських тварин. Викликає цікавість морфологічне дослідження різних порід домашніх коней, і поряд із ними - коня Пржевальського (E. przewalskii) (асканійської субпопуляції), якого часто вважають підвидом свійського коня.
Кінь Пржевальського має промір ВХ 135±0,89см, витягнутий формат (ДТ=137,03±1,04 см), масивний корпус (ОГ=161,96±1,28 см) та тонку дистальну частину передньої кінцівки (ОП=16,85±0,24 см), середня жива маса дорослої особини - 292,75±5,54кг. На масивність, порівняно з свійськими кіньми вказує і індекс маси, тобто відносний ОГ вище, чим у верхових, рисистих та ваговозних порід.
Голова довга і масивна, часто довше шиї. Відношення ДГ/ДШ вище чим у верхових коней, у рисаків і у ваговозів. Відносно ВХ голова коня Пржевальського також найдовша. Ноги високі, відношення ВН/ВХ вище, чим у верхових, рисаків і ваговозів. Індекс швидкоалюріості вищий, чим у рисаків і верхових коней, але нижчий, чим у ваговозів. Індекс ноги вказує на високий підйом кінцівок під час бігу, що актуально при русі в степу. В ряду пристосування до алюрів галоп - рись - крок, цей індекс приймає значення: 1,53 - 1,7 - 1,82. Необхідно відмітити, що серед рисистих порід спостерігається варіювання індексу ноги від 1,5 у орловських рисаків до 1,7 у російських і майже 2 в американських.
Американські рисаки мають більш низьку ходу, без затрат енергії на додатковий підйом кінцівок, при цьому зберігають енергію на вертикальній складовій руху кінцівки, що дозволяє не зменшувати фазу польоту (коли жодна кінцівка не торкається землі), яка відіграє важливу роль в підвищенні жвавості, і, тому, американські рисаки виграють в швидкості на іподромній доріжці. Рух у степу потребує високої ходи, яку кінетично вигідно здійснювати на відносно короткому передпліччі, що відіграє суттєву роль у формуванні витривалості. Незважаючи на високу швидкість і витривалість, індекс ейрізомії у коней Пржевальського як у ваговозів - 118, внаслідок масивності тулуба. Вони мають самий низький індекс навантаження пястка який свідчить про високий рівень адаптації до життя в степу.
За результатами кластерного аналізу найменша відстань спостерігається між андалузькою і терською породами (1,5), поряд із ними розташована арабська порода (8,1-8,2). Андалузька і терська породи несуть у собі генотип арабської породи. Три породи східної групи утворюють спільний кластер.
Першерон і володимирський ваговоз також знаходяться не далеко (2,0). Усі ваговозні породи, відібрані для аналізу, знаходяться в межах Евклідової відстані 18,9.
Українська верхова порода розташована поряд з однією з вихідних порід -тракененською породою (3,8). Разом із гановерською їх можна віднести до групи крупних верхових коней.
Рисисті породи також утворюють спільний кластер (3,4), найближча до них - чистокровна верхова порода.
Кінь Пржевальського розташований поряд із тушинською породою (5,4). Найбільшу відстань від усіх порід коней і коня Пржевальського має шетленський поні: від 52,2 (тушинська порода) до 123 (литовська упряжна).
Використання кластерного аналізу дозволяє розташувати у просторі сукупність порід коней і коня Пржевальського, оцінити відстані між ними і згрупувати їх у кластери відповідно до їх філогенетичного походження. кінь рисак морфометричний
ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ
Розроблено і теоретично обґрунтовано ряд селекційних моделей на основі взаємозвязку комплексу морфометричних ознак із жвавістю коней російської рисистої породи, що дає можливість суттєво підвищити ефективність попередньої оцінки коней за жвавістю.
Результати проведених досліджень свідчать про високу ефективність попередньої оцінки за роботоздатністю коней у віці 4-х років і старших за комплексом морфометричних промірів згідно селекційного індексу на основі багатовимірної регресійної моделі: (6).
Динаміка промірів ВХ, ДТ, ОГ і жвавості коней російської рисистої породи з віком характеризується високими коефіцієнтами вікової повторюваності: для проміру ВХ від 0,70 до 0,86; для проміру ДТ від 0,66 до 0, 83; для проміру ОГ від 0,60 до 0,78; для жвавості від 0,18 (між 2-х і 4-х річними конями) до 0,73 (між 3-х і 4-х річними кіньми) (рівень значущості перерахованих коефіцієнтів р<0,001).
Встановлені вірогідні відмінності між орловською та російською рисистими породами за основними промірами і жвавості у віці 2-х та 3-х років, які повязані з різною скоростиглістю жвавості і промірів цих порід. Для запобігання дискредитації орловського рисака до досягнення чотирьох років доцільно не випробовувати орловських та російських рисаків у відкритих призах. Орловські та російські рисаки чотирьох років і старших не мають вірогідної різниці за жвавістю.
Згідно результатів досліджень, представники лінії Скотленда вірогідно відрізняються від представників лінії Воломайта за комплексом промірів. Коні цієї лінії крупніші, і у віці 2-х і 3-х років мають гіршу жвавість, в чотири роки ця різниця нівелюється, що повязано з їх пізньостиглістю.
Установлено, що симетричний розвиток діагоналей копит, рівність площі опори діагоналей вірогідно впливає на покращення жвавості бігу (r=-0,47), тому перед початком випробувань доцільно звертати увагу на форму і розмір копит з метою попередження їх, асиметричного розвитку, що може стати причиною необєктивного результату випробувань.
Для оцінки живої маси дорослих коней різних порід пропонується використовувати лінійне регресійне рівняння: (7).
Для оцінки живої маси молодих коней (до 5-ти років) різних порід пропонується використовувати алометричне регресійне рівняння: (8).
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Пащенко Н. П. Статевий диморфізм коней російської рисистої породи двох-чотирьох років // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць. - К.:Нора-принт, 1998.-Вип.2.-С.397-400.
2. Пащенко Н. П. Розмір і площа-копит російських рисаків // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць. - К.:Нора-принт, 1998.-Вип.2.-С.394-397.
3. Пащенко Н. П. Оценка различий между русской и орловской породами рысаков по морфометрическим параметрам и резвости // Агроекологія і біотехнологія. Збірник наукових праць. - К.:Нора-принт, 2000.-Вип.4.-С.234-239.
4. Пащенко Н. П. Аналіз вікових особливостей коней російської рисистої породи //Тваринництво України.-1999.- №1-2.- С.15.
5. Пащенко Н. П. Особенности телосложения лошади Пржевальского в сравнении с породами домашних лошадей. - Лошадь Пржевальского (Equus Przewalskii Pol., 1881): проблемы сохранения и возвращения в природу (материалы VI международного симпозиума, посвященного 10-летию разведения вида в заповеднике “Аскания Нова”) // Вестник зоологии. - 1999. - Окр. додаток №11. - С.152-155.
6. Пат. 39546 А Україна, МКІ А01К29/00, G01В21/00 Лінійний спосіб оцінки маси тіла коней за екстерєрними ознаками / Дзєвєрін І. І., Пащенко Н. П. (Україна; №2000105686; Заявл. 06.10.2000; Опубл. 15.06.2001, Бюл. №5. - 2 с.
7. Пат. 39609 А Україна, МКІ А01К29/00, Алометричний спосіб оцінки маси тіла коней за екстерєрними ознаками / Дзєвєрін І. І., Пащенко Н. П. (Україна);№2000116239; Заявл. 03.11.2000; Опубл. 15.06.2001, Бюл. №5. - 2 с.