IMG-LOGO
image

10 янв. 2024

Просмотров: 57

Исчезновение дьяволов меняет ДНК кволлов: эволюция на скорости

Знаете, что происходит, когда из экосистемы внезапно исчезает главный хищник? Обычно всё просто: мелкие хищники радостно плодятся, ведь конкурентов нет! Но генетики из Университета Вашингтона обнаружили куда более интересный сюжет. Резкое сокращение численности тасманских дьяволов, этих культовых сумчатых, уже успело оставить отпечаток в ДНК их меньшего соседа — пятнистохвостого кволла. И это случилось буквально на наших глазах.
Геномы высших животных обычно меняются неторопливо, веками. А тут — целый набор новых генетических вариантов возник всего за 30 лет. Скорость просто фантастическая!

Учёные решили проверить, как исчезновение высшего хищника (дьявола) влияет не просто на численность, а на саму генетическую судьбу другого вида (кволла). Оказалось, влияет, да ещё как! «Это одно из первых исследований, которое показывает такой эффект на генетическом уровне», — говорит соавтор работы Эндрю Сторфер. Похоже, мы наблюдаем эволюцию в реальном времени.

<

Эффект домино от одной болезни

Исчезновение дьяволов меняет ДНК кволлов: эволюция на скорости

Всему виной страшная болезнь — лицевая опухоль тасманского дьявола (DFTD). Этот заразный рак, передающийся через укусы, за 30 лет сократил популяцию дьяволов почти на 70%. Представьте: в 1996 году их было 53 тысячи, а к 2020-му осталось меньше 17 тысяч. Целый вид балансирует на грани.

А что же кволлы? Эти проворные сумчатые хищники — прямые конкуренты дьяволов: та же диета, тот же ночной образ жизни. Только дьяволы крупнее и злее, поэтому кволлы предпочитают держаться от них подальше. Логично предположить, что исчезновение конкурента должно было пойти им на пользу. Но как именно это отразилось в их генах?

Учёные взяли 345 особей кволлов, охватив 15 поколений, и проанализировали тысячи генетических вариантов. Они искали следы естественного отбора, которые можно было бы связать с двумя факторами: распространённостью DFTD у дьяволов и плотностью их популяции.

Гены бега, мышц и аппетита

Исчезновение дьяволов меняет ДНК кволлов: эволюция на скорости

Результаты оказались впечатляющими. Во-первых, кволлы, жившие в регионах с одинаковой историей эпидемии DFTD, стали генетически более похожими друг на друга. Во-вторых, исследователи обнаружили явные признаки отбора. Они выявили 12 генетических вариантов, чьё распространение чётко коррелировало с плотностью популяции дьяволов, и ещё 10 — связанных с тем, как давно свирепствует DFTD.

Среди этих генов — те, что отвечают за движение, развитие мышц и даже пищевое поведение. Получается, ослабление давления со стороны дьяволов позволило кволлам «расслабиться» и начать эволюционировать в новых направлениях? Как будто с них сняли вечный гнет, и их геном вздохнул свободнее.

Но есть и тревожный сигнал. Хотя генетическое разнообразие кволлов в целом выросло, генетический обмен между разными популяциями уменьшился. Проще говоря, кволлам теперь не нужно так далеко бегать, спасаясь от дьяволов, поэтому разные группы реже встречаются и смешиваются. «Это в конечном счёте может снизить генетическое разнообразие внутри отдельных популяций. А это уже серьёзные эволюционные последствия», — предупреждает Сторфер.

Получается парадокс: исчезновение одного вида тут же запускает тонкую перестройку генома другого. И это не абстрактный процесс, а конкретные гены, отвечающие за мышцы, бег и аппетит. Природа, кажется, не терпит пустоты даже на молекулярном уровне.