Afrikanska nötkreatursraser är häpnadsväckande varierande och ofta ganska vackra. De sträcker sig från den mörkröda Ankole i södra Uganda, med sina massiva värmeavledande horn, till Boran som trivs på de dammiga slätterna i norra Kenya, till Etiopiens robusta Mursi-boskap, med sina framträdande axelbucklor och hängande daggluggar. Kuri som betar på gräset i Tchadsjön är skickliga simmare, Red Fulani kan vandra långa sträckor längs Sahara, och de berömda sjukdomsresistenta Sheko bor i tsetsefluginfekterade skogar i sydvästra Etiopien.
Alla omkring en miljard nötkreatur i dag härstammar från gamla aurochs, en utdöd art av vilda nötkreatur som en gång bebodde stora delar av Eurasien. Dessa nötkreatur domesticerades vid minst två olika tillfällen för cirka 10 000 år sedan under den neolitiska eran: en gång i Sydasien – vilket ledde till zebu eller buckliga nötkreatur – och den andra i Mellanöstern – vilket ledde till taurin eller buckliga nötkreatur.
I Afrika går de äldsta arkeologiska bevisen på tamdjur från mellan 6000 och 5000 f.Kr. i västra Egypten. Dessa taurinboskap, som till en början var begränsade till det sahariska och saheliska bältet, nådde så småningom isolerade landområden i Väst- och Östafrika.
Afrikas boskap i dag har anpassat sig till klimatet, foderförhållandena, sjukdomarna och skadedjuren som är vanliga i deras livsmiljö. De individer som var bäst anpassade till sin miljö hade större chans att överleva och reproducera sig. De var också mer gynnade av människor. Med tiden ledde detta till olika raser och arter.
I dag finns det uppskattningsvis 800 miljoner djurhållare på kontinenten. Nötkreatur ger näringsrik, kaloririk mat, välbehövlig inkomst och kväverik gödsel för att fylla på jordarna. Det finns få regioner i Afrika där boskap inte spelar en central roll, både ekonomiskt och kulturellt.
Men det har inte alltid varit så här. Mina kollegor och jag från International Livestock Research Institute (ILRI) publicerade nyligen en artikel som beskriver i detalj hur afrikanska nötkreatur fick sin anpassningsförmåga.
Vid genomgång av DNA från 16 inhemska afrikanska raser upptäckte vi en tusen år gammal händelse där världens två viktigaste underarter av nötkreatur – nämligen taurin och zebus – blandades. Detta gjorde det möjligt för afrikanska nötkreatur – efter att ha tillbringat tusentals år begränsade till vissa regioner i Afrika – att diversifiera sig och sprida sig över kontinenten.
Våra fynd bidrar till att förklara hur afrikanska nötkreatur spred sig över kontinenten. Men eftersom de valdes ut och avlades för att vara motståndskraftiga blev afrikanska nötkreatur aldrig lika produktiva, när det gäller kött eller mjölk, som raser i mer tempererade klimat. Vår förhoppning är att vi genom att studera den historia som döljer sig i inhemska nötkreaturs genomer kan hjälpa till att vägleda ansträngningarna att avla för produktivitet utan att förlora rasernas ursprungliga motståndskraft och hållbarhet.
En evolutionär ryckning
Vårt nya arbete med sekvensering av arvsmassan avslöjade att för ungefär tusen år sedan började boskapsskötare på Afrikas horn att avla den asiatiska zebuköttet med lokala taurinraser.
Zebu:n erbjöd egenskaper som gjorde det möjligt för boskapen att överleva i varma, torra klimat. Taurinegenskaperna gav nötkreatur förmågan att uthärda fuktiga klimat, där vektorburna sjukdomar som drabbar nötkreatur, som trypanosomiasis (eller ”sömnsjuka”), är vanliga.
Denna händelse, som vi kallade en ”evolutionär stöt”, gjorde det möjligt för afrikanska nötkreatur – efter att ha tillbringat tusentals år begränsade till ett skiftande lapptäcke av underregioner i Afrika – att sprida sig över kontinenten och blomstra till de raser som vi ser i dag.
Men denna motståndskraft hade ett pris. Afrikanska nötkreatur är ofta inte lika produktiva – när det gäller tillväxt, kött eller mjölk – som sina europeiska och amerikanska kusiner. Kanadensiska Holsteins kan till exempel leverera 30 liter mjölk per dag, vilket är flera gånger mer än vad de flesta afrikanska raser klarar. Traditionella etiopiska Borankor, till exempel, producerar endast fyra till sex liter mjölk per dag.
Mer produktiv
I dag försöker forskare vid ILRI, i samarbete med statliga institutioner i Tanzania och Etiopien, återigen ge Afrikas boskap en evolutionär knuff. Den här gången vill de dock påskynda den evolutionära klockan genom att identifiera genetiska markörer som signalerar både anpassningsförmåga och produktivitet. Genom att screena embryon efter dessa markörer skulle forskarna kunna hjälpa dem att i labbet replikera evolutionens långsamma arbete genom att gynna de egenskaper som gynnar lantbrukarna mest.
Förrvarande insatser för att förbättra produktiviteten hos nötkreatur på kontinenten var inriktade på att importera nötkreatursraser från andra länder, utan att man i tillräcklig utsträckning tog hänsyn till de afrikanska rasernas unika återhämtningsförmåga. Nästan alla dessa försök har misslyckats eller resulterat i korsningar med både anpassningsförmåga och produktivitet som är utspädda.
Den här gången fokuserar vi på hållbar produktivitet – en produktivitet som bygger på snarare än ignorerar de inhemska afrikanska rasernas motståndskraft.
Men även om vi har nya verktyg och genvägar som gör det möjligt för forskare att analysera stora mängder genetiska data och avgöra vilka raser som skulle kunna fungera bra tillsammans, finns det några lärdomar som vi fortfarande bör dra av den första evolutionära stöten.
Den första är att vi inte bör vara alltför oroliga för korsningar. På grund av en känsla av nationell stolthet och en vilja att bevara inhemska afrikanska nötkreatursraser finns det ibland en tendens hos vissa att behandla dem som ikoniska, oberörbara manuskript.
Detta ignorerar den långa tradition av korsningar som praktiseras av afrikanska boskapsuppfödare och pastoralister – de blandade (och gör det fortfarande) hela tiden och matchar raser för att välja de djur som är bäst lämpade för deras behov.
En annan lärdom är att när forskare experimenterar och korsar djur är det mycket viktigt att komma ihåg att de lokala raserna har anpassningar – som inte alla är omedelbart uppenbara (t.ex. en tolerans för episodisk torka) – som har möjliggjort deras framgång. Det är viktigt att vi inte förlorar dessa anpassningsegenskaper i den slumpmässiga korsningen.
Detta kommer att kräva innovativa korsningsprogram som omfattar forskare, statliga ministerier, privata partner och jordbrukare för att säkerställa bevarandet av genetisk information under nötkreatursgenerationernas långa livscykel.
Och slutligen är det viktigt att inkludera pastoralisternas praktiska, ackumulerade erfarenhet i dessa processer.
David Aronson, Senior Communications Advisor vid ILRI, bidrog till skrivandet av den här artikeln