本文最初发表于 Nexus Media News 和 Ambrook Research。
在波多黎各圣胡安以西的一个小型奶牛场 Vaqueria El Remanso，这里的奶牛很与众不同——它们拥有一种光滑、剃过的外观。它们毛发短的原因是一种被称为“光滑”（slick）的自然突变，El Remanso 农场的经营者 Rafael López-López 数十年来一直在他的奶牛中培育这种基因。
“在湿热条件下，‘光滑’奶牛具有优势，”López-López 在一个炎热的春日早晨说，他一边走在牛群中，一边在挤奶棚的阴凉处。“这种让‘光滑’奶牛拥有更短毛发和更活跃汗腺的遗传突变有助于它们维持健康的体温——在一个不断升温的星球上，这是一种优势。”
奶牛最适宜的温度范围是华氏 41 到 77 度，这意味着全球牲畜都在努力应对更热、更长的夏天。仅仅在 2022 年 6 月的两个湿热日子里，据估计就有10,000 头奶牛死亡，仅在美国堪萨斯州。专家表示，情况只会变得更糟。
数十年来，为了提高产奶量而培育的奶牛变得更容易受到高温的影响。
“它们如何生产更多牛奶？它们吃得更多，代谢得更多，”研究“光滑”突变的佛罗里达大学动物科学教授 Peter Hansen 说。“因此，任何产奶量更高的奶牛都会产生更多的体热，这使得它们更难抵抗热应激。”
当奶牛的温度超过其正常核心体温范围（华氏 101.5 到 102.8 度）时——当热指数超过 72 时发生——它就会经历热应激，意味着调节其内部温度的能力受到损害。它会减少采食量（每升高一度环境温度，采食量会减少 3-5%），并且更难怀孕。这反过来又会影响其产奶量。热应激还会抑制免疫系统，使其更容易患病。
热应激每年使美国乳制品行业损失高达6.7 亿美元，并且科学家预测，到本世纪末，牛奶产量可能下降 6.3%。为了应对，农民花费数千美元运行大型风扇、喷淋系统，甚至喷雾机来为奶牛降温。
然而，拥有“光滑”突变的奶牛似乎能够相对较好地适应。
“光滑”突变已在世界各地至少六种不同的牛品种中发现，包括委内瑞拉的 Carora 牛和圣克鲁斯岛的 Senepol 牛。
“这一定是一个好的突变，否则它就不会被自然选择这么多次了，”Hansen 说。在自然选择中，具有优势性状的个体动物更有可能生存和繁殖；“光滑”突变似乎为不同牛种在湿热气候下提供了优势。
奶牛养殖者最关注的是“光滑”荷斯坦牛。传统荷斯坦牛是产量最高的牛，但这种起源于大约 2000 年前的荷兰的温带品种并不适应炎热潮湿的环境。然而，研究表明，“光滑”突变的荷斯坦牛体温比非“光滑”的同类低约 1 华氏度，这意味着在最热的月份，它们的产奶量和生育能力下降的幅度比非“光滑”动物要小。
“我的这些奶牛每胎比（非‘光滑’）奶牛多产 1800 磅牛奶，并且繁殖更有效，”López-López 说。
研究仍处于早期阶段——科学家和农民表示，更大的样本量将有助于他们更好地理解该突变如何影响不同天气条件下的奶牛。例如，一项2020 年的研究比较了佛罗里达州和加利福尼亚州的“光滑”牛犊，结果表明该突变的优势在佛罗里达州的湿热环境下比在加利福尼亚州的干热环境下更为明显。
尽管如此，“光滑”奶牛的培育被广泛视为一种有前途的策略，并且已被南美洲、中美洲、印度尼西亚、泰国和卡塔尔等地的农民使用。它被列入 IPCC 第六次评估报告中关于牲畜适应热应激的部分。
“世界上的炎热地区正变得越来越热，而曾经只有偶尔热应激问题的地区将发现它将成为一个更严重的问题，”Hansen 说。“气候导致奶牛暴露于大量热应激的程度越高，（‘光滑’）基因的重要性就越大。”
“光滑”荷斯坦牛可能起源于 20 世纪 50 年代美国荷斯坦牛被引进波多黎各以提高该岛的牛奶产量。（波多黎各每年生产约2 亿升牛奶，是该岛主要的农产品。）这些荷斯坦牛与 Criollo 牛杂交，Criollo 牛是一种自西班牙殖民者将其引入该岛以来几个世纪以来已适应炎热的牛，可用于生产牛肉和乳制品。科学家怀疑这些 Criollo 牛本身就带有“光滑”突变，并将其遗传给了荷斯坦牛。
研究人员还认为，“光滑”奶牛可能更能生产繁殖激素，因为它们不需要花费那么多能量来散热。波多黎各大学（UPR）动物科学教授 Esbal Jiménez-Cabán 指出，在人类和动物中，繁殖都是在不利条件下最先受到损害的生理功能之一。
“如果一个男人压力很大，他的精子数量会下降。如果女性饮食不佳，月经周期就会紊乱，”他说。“野生型动物在夏天与炎热作斗争时，它会优先考虑生存。”
一项2020 年的研究比较了 Lopéz-Lopéz 农场上的“光滑”奶牛和野生型奶牛（没有该突变的奶牛），结果显示“光滑”奶牛的产犊间隔比没有该突变的奶牛缩短了约 1.6 个月。Jiménez-Cabán 解释说，这对农民来说非常有价值。“如果你有一头动物不产奶，你仍然会为它花费大量金钱——所以你想尽可能缩短这段时间。”
在美国本土，目前只有少数农民（主要在美国南部）将其牛群培育为带有“光滑”基因——但这正在改变。2019 年，López-López 将他的公牛 Sinba 出售给德克萨斯州一位专注于耐热性的培育者；此后，更多美国培育者购买了 Sinba 的精液，开始培育自己的“光滑”奶牛。
肯塔基州的培育者 Jeffrey Bewley 此后不久就开始销售“光滑”胚胎。
Bewley 的职业生涯大部分时间都专注于牛舍和降温技术。（根据美国农业部的一份报告，美国大多数奶牛都饲养在有风扇的牛棚里——只有20%的泌乳期奶牛“有一定机会”接触牧场。）
“尽管我们 all 努力为奶牛降温，但仍然存在有效的热应激，”Bewley 说，他指出肯塔基州一年中约有 150 天奶牛会经历热应激。
“让我印象深刻的是，我们也许可以通过培育出更能适应高温的动物来解决问题，而不是仅仅改变它们的环境，”他说。
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