Една од најактуелните теми за која во последно време се едуцираат студентите на Факултетот за земјоделски науки и храна (ФЗНХ) во состав на Универзитетот „Св. Кирил и Методиј“ во Скопје е опстојувањето на земјоделското производство во услови на климатските промени. Ова од причина што најголем негативен ефект климатските промени имаат токму врз земјоделството.
Во контекст на ова, проф. д-р Методија Трајчев, редовен професор на Институтот за анимална биотехнологија при ФЗНХ
(www.fznh.ukim.edu.mk), дава акцент на ризиците и предизвиците што ги носат климатските промени и нивното негативно влијание врз здравјето и благосостојбата на домашните животни и воопшто врз живиот свет на планетата Земја.
ВЛИЈАНИЕ НА КЛИМАТСКИТЕ ПРОМЕНИ ВРЗ ЗДРАВЈЕТО И БЛАГОСОСТОЈБАТА НА ЖИВОТНИТЕ
Климатските промени се сериозен проблем кој може да има долгорочни последици во речиси сите сфери на човековото опстојување, а особено за опстанокот на живиот свет. Ако порано се сметаше дека европскиот континент полесно ќе се справи со климатските промени од останатиот дел на планетата, оваа 2022 година покажа дека целата планета е под опасност. Имено, сведоци сме дека ова лето нивото на најголемите реки во Европа е на најниско ниво во последните 500 години. Ова несомнено ќе има големо негативно влијание врз економиите во земјите кои ги користат големите реки за транспорт на своите производи. Сепак, она што е уште поважно, сериозно се доведува во прашање задоволувањето на потребите за вода и храна на глобално ниво, затоа што најголем негативен ефект климатските промени имаат врз земјоделството.
Се прогнозира дека до 2100 година глобалната температура на површината на Земјата ќе се зголеми за 1,8-4,0°C. Се очекува ова зголемување на температурата да придонесе за намалување на бројот на добитокот за повеќе од 20-30%, како и за исчезнување на некои видови животни на планетата, што несомнено ќе има огромно значење за биодиверзитетот на планетата.
Високите температури и влажност на воздухот имаат директно и индиректно негативно влијание врз организмот на животните. Директното влијание, пред сѐ, се огледа со појавата на топлотен стрес. Појавата на топлотен стрес кај животните доведува до нарушување на општата здравствена состојба и има негативно влијание врз секрецијата на хормоните, продукцијата, репродукцијата, имунолошкиот систем и биолошкиот ритам на животните. Генерално, високопродуктивните грла се поосетливи на топлотен стрес од нископродуктивните грла. Негативното влијание на топлотниот стрес врз биолошкиот ритам на животните може да се контролира преку нивото на мелатонин во организмот. Третманот со мелатонин е ефективен и безбеден начин на манипулација во одгледувањето на некои фотопериодно-сензитивни видови животни, како што се овците, козите и елените. На тој начин може да се влијае врз времето на консумација на храната во текот на деноноќието, односно животните да јадат во поладните периоди на денот.
Освен тоа, животните изложени на топлотен стрес го менуваат своето однесување со цел да го намалат топлотното оптоварување на организмот. Така, на пример, животните бараат сенка, го намалуваат количеството на консумирана храна, трошат повеќе време во стоење, особено близу до поилките или воопшто до некој извор со вода, го зголемуваат респираторниот степен и друго.
Индиректното влијание на високите температури и влажност на воздухот врз животните се однесува на зголемувањето на појавата и ширењето на многу заразни болести, пред сѐ, поради создавањето поволни услови за развој на разни вектори - преносители на болести кај животните и луѓето.
Превенција и мерки за ублажување на топлотниот стрес кај животните
Предизвиците што ги носат климатските промени доведоа до развивање разни стратегии и мерки за ублажување на негативните последици кои тие ги имаат врз земјоделството. Сепак, овие стратегии треба постојано да се надградуваат и да се изнаоѓаат нови. Во сточарството, овие стратегии треба да одат во правец на ублажување на метаболичките и топлотните оптоварувања на организмот на животните. Велиме ублажување. Зошто? Затоа што факт е дека климатските промени се реалност, а прогнозите за нивно надминување не се премногу оптимистички. Науката несомнено ќе треба да се фокусира на подобрување на адаптивните механизми на животните, особено спрема долготрајното изложување на нивниот организам на високи температури и влажност на воздухот.
Адаптацијата на животните на топлотниот стрес претставува сложена физиолошка реакција на организмот, што вклучува повеќе органски системи и органи.
Во услови на топлотен стрес доаѓа до намалување на природниот имунитет на животните, што има за последица зголемена осетливост кон појавата на инфективни болести, но и воопшто се нарушува општата здравствена состојба. Поради сето ова, на фармерите им се потребни познавања кои ќе им овозможат како да ги идентификуваат животните кои се под топлотен стрес и кои се биолошките механизми што доведуваат до намалување на репродуктивните и продуктивните функции. Ова, пред сѐ, е важно заради изнаоѓање начини за минимизирање на намалената продукција во текот на жешките периоди од годината. Во контекст на ова, тие треба да имаат солидни познавања на исхраната и динамиката на хранење на животните во текот на денот. Стручните лица во областа на сточарството треба во континуитет да ги едуцираат сточарите за тековните, но и идните очекувани негативни влијанија на климатските промени врз организмот на животните, како и да им нудат решенија за нивно надминување. Кога станува збор за домашните животни, ова ќе треба да се насочи кон подобрувањето на генетските капацитети на одделните видови и раси на животни на овие екстреми.
Теренска настава на студентите на ФЗНХ - посета на фармата за молзни крави ЗСК Струмица
Овде накратко ќе наведеме некои од поважните и применливи мерки кои може да се користат во сточарството кај нас за ублажување на негативниот ефект на климатските промени, пред сѐ, во спречувањето на појавата на топлотен стрес:
Правилно менаџирање на водата, храната и исхраната на животните
За време на топлите периоди од годината, кога постои ризик за настанување на топлотен стрес на животните, треба да им се обезбеди доволно исправна вода за пиење. Ова е особено важно за евапоративното оддавање топлина од телото на животното, а кое има и најголемо значење за регулацијата на телесната температура при екстремно високи температури на воздухот. Потребите за вода кај животните треба да се планираат зависно од видот, расата, возраста и производната намена на животното.
Додавањето на таканаречените мрсни колачи во оброците на некои домашни животни, како на пример кај молзните крави, придонесува за намалување на количеството на консумирана храна, а притоа ја зголемува енергијата во нивниот организам. Самото намалување на количеството консумирана храна го намалува ризикот за појава на топлотен стрес и ја зголемува продукцијата на млеко. Имено, треба да се има предвид фактот дека 1/3 енергијата во храната во организмот се трансформира во топлотна енергија.
Обезбедување сенка за добитокот
Обезбедувањето сенка за добитокот претставува едноставна и економична метода за справување со топлотниот стрес кај животните. Сенката овозможува:
- заштита од радијациона топлина,
- зголемување на оддавањето топлина од телото на животното во околината,
- намалување на вкупната топлина што се зрачи врз животното за >30% што претставува добра контрибуција во намалувањето на топлотниот стрес,
- пониска ректална температура, помал респираторен степен и за 10% поголема млечност, на пример, кај кравите.
Вентилација
Вентилацијата има цел да ја одржува микроклимата во објектите за сместување на животните во рамките на оптималните вредности за физичките и хемиските својства на воздухот. Со помош на вентилацијата во шталите се контролира нивото на хемиските загадувачи во воздухот, како што се: јаглероден диоксид, амонијак и сулфурводород, но и на топлината и влажноста на воздухот. Ова се постигнува со забрзување на движењето на воздухот во објектот, што придонесува за зголемување на оддавањето топлина преку конвекција и евапорација.
Вентилацијата може да биде природна и механичка.
Евапоративно ладење
Евапоративното ладење подразбира оддавање топлина од телото на животните преку испарување. Ова е најефикасен начин на оддавање топлина и терморегулација.
Постојат повеќе видови системи за евапоративно ладење, како што се: евапоративните (пустински) ладилници, замаглувачите под висок притисок (фогери), системот на распрскувачи, системот на спринклери - навлажнувачи, зонското ладење, системот на подземни цевки, покривното ладење и други.
Уред за автоматска контрола на системот за евапоративно ладење во фарма за молзни крави (Трајчев, 2016)
Она што можеби денес може дополнително да се имплементира е вклучувањето на таканареченото паметно земјоделство и во оваа сфера. Имено, стручњаците од областа на сточарството и ветеринарството, во соработка со стручњаци од областа на информатиката и телекомуникациите, може да придонесат за изготвување разни предиктивни софтверски апликации кои несомнено ќе им овозможат на фармерите дополнителен и сериозен придонес кон превенцијата и ублажувањето на негативното влијание на климатските промени во сточарството.
ВЛИЈАНИЕ НА КЛИМАТСКИТЕ ПРОМЕНИ НА ПОЈАВАТА И ШИРЕЊЕТО НА ЗАРАЗНИТЕ БОЛЕСТИ КАЈ ЖИВОТНИТЕ – ВЕКТОР-ПРЕНОСЛИВИ ЗАРАЗНИ БОЛЕСТИ
Според разните сценарија, се очекува дека промените во температурата на воздухот и количеството на врнежи, изразено преку промени во влажноста на воздухот, а кои се резултат на климатските промени, просторно и временски, да имаат влијание врз биологијата и екологијата на векторите и меѓу домаќините на заразните болести кај животните и луѓето, зголемувајќи го ризикот за нивна појава и ширење.
Артроподите се најчестите вектори на болестите. Најголемиот ефект на климатските промени врз трансмисијата на болести треба да бара во опсегот на температури во кои таа се јавува. За многу болести овој опсег изнесува 14-18°C за долната граница и 35-40°C за горната граница на температурата на воздухот.
Помалото зголемување на температурата на околината има значајно нелинеарно влијание на периодот на инкубација на векторите и последично на трансмисијата на болести, додека при горната граница на температурата на воздухот, трансмисијата на причинителите на заразни болести може да престане.
Промените во шемите на врнежи може да имаат краткотрајно или долготрајно влијание на хабитатите на векторите. Зголемувањето на количеството воден талог доведува до зголемување на бројот и квалитетот на местата за развој и размножување на векторите и поголема густина на вегетацијата. Глодачите како резервоари и вектори на болести може да ја зголемат популацијата заради подобри засолништа и достапност за храна, што води до трансмисија на заразни болести.
Се прогнозира дека популацијата на планетата ќе достигне 10 милијарди во 2050 година. Густината на населението ќе се зголемува непропорционално бидејќи поголем дел од овие луѓе ќе живеат во градови во споредба со денес, но без потребната инфраструктура за безбедно снабдување и дистрибуција на вода и одвод на отпадната вода. Ова се критични фактори кои го детерминираат обемот на појава на многу болести во заедниците.
Зголемувањето на концентрацијата на јаглеродниот диоксид, како главен стакленички гас, ќе придонесе за зголемување на амбиенталната температура и растителната биомаса, проширување на опсегот на дрвенаста вегетација и подолга сезона за растителна вегетација со влажни микроклимати. Ова ќе доведе до продолжување на животниот век на векторите.
Интензивирањето на земјоделството преку уништувањето на шумите (дефорестација) заради зголемување на ораничните површини, како што тоа со години наназад и сѐ уште се прави во Бразил, уништување огромни површини од Амазонските прашуми, белите дробови на планетата, како и зголемувањето на обемот на наводнувањето и складирањето на водата, придонесува за создавање повеќе места за развој и размножување на векторите и поголем ризик за контакт меѓу нив и луѓето и животните.
Интензивирањето на транспортот на пратки и патувањата и миграцијата на населението, исто така, придонесува за зголемен транспорт на вектори на глобално ниво.
Климатски промени во Европа
Температурата во Европа за последните 100 години се зголемила за близу 1,0°C. Промените на климата на континентот одат во правец на повлажни зими и посуви лета, зголемување на влажноста на север, а намалување на југ и исток од континентот. Ако овој тренд продолжи, ќе се намали зимскиот морталитет на векторите и ќе се создадат нови ареали за трансмисија на болести. На пример, во подрачја каде што се намалува количеството на дождови и земјиштето се суши, би имало помал потенцијал за развој и размножување на комарците. Сепак, намалувањето на популацијата на комарци може да биде само делумно, доколку тие најдат алтернативни места за развој и размножување (базени, резервоари за дождовница и сл.). Ова ќе придонесе за ширење на заразните болести на север од континентот.
Во новосоздадените независни држави постои зголемување на сиромаштијата и масовна миграција на населението како бегалци, односно раселени лица. Тоа придонесува за појава на нови векторски видови од тропските предели и нивно ширење во Европа.
Исто така, дистрибуцијата на крлежите е поврзана со промените во климата. Иако женките адулти се поинфицирани од нимфите, поради нивната бројност тие се поважен извор на инфекција. Ларвите на крлежите и нимфите се хранат на малите ‘рбетници (глувци, птици), додека адултите, зрелите форми на векторите се хранат на поголемите домаќини (елени, говеда). Благите зими ќе го намалат морталитетот на крлежите и ќе го продолжат времето на нивна активност, а сувите лета ќе го зголемат нивниот морталитет (Ixodes ricinus се шири во Шведска поради поблагите зими).
Македонија спаѓа во водно рестриктивно подрачје. Се прогнозира дека околината на Гевгелија во блиска иднина ќе стане суптропско подрачје. Дојранското Езеро и Моноспитовското Блато во околината на Струмица, кое последниве години повторно добива на значење (во минатото познато по ширењето на маларијата), претставуваат соодветни ареали за развој и размножување на некои вектори, пред сѐ, на комарците.
Вектори – преносители на причинители на заразни болести кај животните и луѓето
Најчести вектори на причинителите на заразните болести кај животните и луѓето се артроподите (Phylum: Arthropoda). Покрај другите, во Arthropoda спаѓаат инсектите, пајаците, грините и крлежите. Комарците се одговорни за трансмисија на повеќе заразни болести. Тие се осетливи на промени на температурата во водената средина во незрелите стадиуми и како адулти. Зголемувањето на температурата на водата овозможува ларвите за пократко време да матурираат и последично на тоа да дадат побројно потомство во текот на периодот на трансмисија. Во потоплите региони, зрелите женки побрзо ја варат исцицаната крв и почесто се хранат. На тој начин тие го зголемуваат интензитетот на трансмисија бидејќи во услови на покачување на температурата, причинителите на болести во женките ја комплетираат инкубацијата за пократко време. Меѓутоа, температурите над 34°C генерално имаат негативно влијание врз преживувањето на векторите.
Здравственото значење на артроподите - може да биде директно и индиректно
Артроподите имаат директно здравствено значење кога ги повредуваат животните и луѓето со касање, бодење, предизвикување мијаза или на други начини, како што е на пример навлегувањето на инсекти во ушите.
Индиректното здравствено значење на артроподите се огледа во фактот што некои артроподи (не сите) пренесуваат причинители на заразни болести. Освен тоа, тие доведуваат и до појава на алергии. Повеќето артроподи се неопасни за здравјето на луѓето и животните, но се многу важни за еколошката заедница.
Пренесувањето на болести претставува примарен индиректен ефект на артроподите врз здравјето на животните и луѓето. Каснувањето само по себе не е здравствен проблем, но со каснувањето се пренесува одреден причинител на заразна болест. Зависно од периодот на инкубација, развојот на болеста може да се јави за неколку дена или месеци. Пренесувањето на болестите преку артроподи вклучува повеќе фактори на интеракција, како што се на пример присуството и однесувањето на резервоарите на болеста (домаќините), натпреварувањето меѓу векторите и интеракцијата домаќин/причинител. Проучувањето на начинот на навлегување на причинителите во артроподите и начинот на пренесување на причинителот е важно за превенцијата и/или менаџирањето со вектор-преносливите болести.
Начин на пренесување на причинителите на заразни болести преку вектори
Пренесувањето на причинителите на заразни болести е комплексен процес кој не може да се генерализира. Артроподите кои се хранат на домаќинот не значи дека ќе се инфицираат. Дури и во случај ако причинителите се внесат во нив, не е сигурно дека тие ќе преживеат и ќе се развиваат и размножуваат.
Популацијата на артроподи е најразновидна и најмногубројна на планетата. Но, тоа не значи дека сите тие се способни да пренесат причинител на заразна болест. Артроподите способни да пренесуваат причинители на животните и луѓето се нарекуваат вектори. На пример, комарците од родот Anopheles се вектори на причинителот на маларијата. Ниту еден друг комарец не може да го прими и пренесе паразитот. Разбирањето на артропод – причинител интеракцијата е круцијално за превенција и/или менаџирање на вектор-преносливите болести. Како прво, мора да се направи дистинкција меѓу механичкото и биолошкото пренесување на болестите.
Механичко пренесување (трансмисија) на причинителите на болести се јавува кога артроподите физички го носат патогенот од едно место или од еден домаќин на друг домаќин, често со делови од нивното тело. На пример, мувите и лебарките имаат многу влакна, боцки, на нивните тела, кои собираат контаминенти кога тие се хранат со пцовисано животно или екскремент. Кога тие се движат по површината на храната, станува збор за механичка трансмисија.
Кај биолошката трансмисија постои размножување и/или развој на причинителот во артроподот. Биолошката трансмисија може да се класифицира во 3 типа:
• циклоразвојна трансмисија – причинителот поминува повеќе фази на развој во артроподот и векторот,
• пропагативна трансмисија – причинителот пред да се пренесе се размножува во векторот, но нема циклусни промени или промени во развојот на причинителот,
• циклопропагативна трансмисија – кај причинителот истовремено постојат и циклични промени и тој се размножува во векторот – класичен пример за тоа е маларичната плазмодија во Anopheles комарецот.
Вектор-преносливите болести се динамични и многу комплицирани. Затоа, основните истражувања за векторскиот капацитет на артроподите се од голема важност. Идентификацијата на животните домаќини и компетентните вектори овозможува прекинување на пренесувањето на болестите и намалување на интензитетот на епидемиите. Прекинувањето на циклусот на пренесување е особено важно за вирусните болести (син јазик, јазлеста кожа) кои немаат специфичен третман.
Компетентност на векторите
Компетентноста на векторите се однесува на способноста на артроподите да го примат, одржат и да го пренесат причинителот на болеста. Инсектите, крлежите и грините може да го внесат причинителот со крвниот оброк, но причинителот мора да помине многу пречки пред да биде пренесен во друг домаќин. Така, тој мора да го помине цревниот ѕид, мора да преживее, дури и да се развива во ткивата на векторот, како што се хемолимфата, мускулите или репродуктивниот систем, и конечно, мора да навлезе во плунковите жлезди за да биде инјектиран во новиот домаќин. Во некои случаи причинителот се пренесува без да го помине целиот овој пат до плунковите жлезди. Исто така, векторот мора да живее доволно долго за сите погоре споменати фази на причинителот (размножување, движење, развивање). Идеалниот вектор кој ќе го овозможи тоа треба да има долг живот, да се храни на домаќин во кој ќе има причинител, да се храни често и за подолги периоди, да внесува големи количества крв во секој животен (развоен) стадиум и лесно да се дисперзира низ ареалот. Ниеден артропод не ги поседува сите овие карактеристики, но секој од нив има различен степен од нив.
Во специфичен регион или сезона, едни артроподи се примарни вектори, кои се главните вектори вклучени во циклусот на пренесување на причинителот, а други артроподи се секундарни вектори, кои играат дополнителна улога во пренесувањето на причинителот, но се неспособни сами да ја одржат болеста (причинителот) во отсуство на примарните вектори.
Факторите што имаат влијание врз компетентноста на векторите може да бидат: вродени или стекнати. Вродени фактори се: внатрешните физиолошки фактори и вродените бихевиорални особини на векторот кои ја регулираат неговата инфекција и способност да го пренесат причинителот – како што се: времето на хранење, параметрите на домаќинот, дали има или нема трансоваријална трансмисија и друго. Стекнати фактори се: бројот на животните домаќини, нивната шема на активност, климатските услови, генетските варијации во инфективноста на причинителот итн.
Компетицијата меѓу микроорганизмите присутни во векторот, исто така, може да влијае врз компетенцијата на векторот.
Теренска настава на студентите на ФЗНХ – посета на фармата за молзни крави ЗСК Струмица
(Комерцијална објава)