Maža genetinė įvairovė yra ilgalaikės raganosių istorijos dalis, teigia tyrimas

Maža genetinė įvairovė yra ilgalaikės raganosių istorijos dalis, teigia tyrimas
  • Naujas tyrimas, kurio metu rekonstruojamas raganosių šeimos medis, analizuojant visų penkių gyvų raganosių rūšių ir trijų išnykusių rūšių genomus, atskleidė, kad maža genetinė įvairovė yra ilgalaikės raganosių istorijos dalis.
  • Tyrimo metu taip pat rasta įrodymų, patvirtinančių geografinę raganosių evoliucijos hipotezę, pagal kurią dvi Afrikos rūšys yra atskirtos nuo trijų Azijos rūšių.
  • Tačiau dabartinių raganosių genetinė įvairovė yra mažiausia, o giminingumas didžiausias, o tai rodo, kad pastaruoju metu žmonių sukeltas populiacijos mažėjimas turėjo įtakos raganosių genetikai.
  • Nepaisant to, tyrime teigiama, kad raganosiai, atrodo, gerai prisitaikė prie mažos genetinės įvairovės ir mažų populiacijų dydžių, todėl rekomenduojamos išsaugojimo pastangos didinti raganosių skaičių.

Mokslininkai diskutavo apie penkių pasaulyje gyvų raganosių rūšių evoliuciją nuo tada, kai Charlesas Darwinas 1800-ųjų viduryje nagrinėjo šį klausimą traktate, kuris buvo išleistas anksčiau. Apie rūšių kilmę.

Vyrauja trys pagrindinės mąstymo mokyklos. „Ragų hipotezė“ rodo, kad raganosiai su dviem ragais išsivystė atskirai nuo tų, kurie turi tik vieną ragą; tai Sumatrano raganosiai (Dicerorhinus sumatrensis) su dviem Afrikos rūšimis – juoduoju raganosiumi (Diceros bicornis) ir baltasis raganosis (Ceratotherium simum), visi jie turi du ragus.

„Geografinė hipotezė“ išskiria dvi Afrikos rūšis nuo trijų Azijos rūšių: Sumatrano raganosio ir Javos raganosio (Rhinoceros sondaicus), ir didysis vienaragis raganosis (R. vienaragis), gyvenanti Indijoje ir Nepale. Trečias pasiūlymas – išskirtinai mažas ir plaukuotas Sumatrano raganosis, vienintelė Azijos rūšis, turinti du ragus, yra visiškai atskiroje grupėje nuo kitų keturių rūšių.

Dabar tarptautinė mokslininkų komanda išaiškino paslaptį. Išanalizavę penkių gyvų raganosių rūšių ir trijų, kurios išnyko per paskutinį ledynmetį, genomus, jie rado svarių įrodymų, kad raganosių gyvybės medis šakojasi pagal geografinį regioną, o ne pagal ragų skaičių. Remiantis neseniai paskelbtomis išvadomis, dvi Afrikos rūšys skyrėsi nuo trijų Azijos rūšių maždaug prieš 16 milijonų metų. Cella.

Visų penkių gyvų raganosių rūšių populiacija smarkiai sumažėjo dėl dešimtmečius trukusio buveinių nykimo ir brakonieriavimo. Daugelis populiacijų šiuo metu yra mažos ir izoliuotos su maža genetine įvairove, todėl gamtosaugininkai baiminasi, kad likę raganosiai gali susidurti su giminingumo problemomis.

Tačiau nauji atradimai taip pat rodo, kad visi raganosiai, įskaitant išnykusias rūšis, istoriškai turėjo žemą genetinės įvairovės lygį, o tai gali reikšti, kad tai yra ilgalaikė natūrali jų būklė. Tai gali reikšti, kad maža gyvų raganosių genetinė įvairovė gali būti tik iš dalies dėl pastarojo žmogaus sukelto populiacijos mažėjimo, teigiama tyrime.

„Tam tikru mastu tai reiškia, kad maža genetinė įvairovė, kurią matome dabartiniuose raganosiuose, kurie visi yra nykstantys, iš dalies yra jų biologijos pasekmė“, – tyrimo bendraautorė Love Dalén iš Paleogenetikos centro ir Švedijos muziejaus. Gamtos istorija sakoma pranešime.

Tyrėjai aiškina, kad ilgalaikę mažą genetinę įvairovę bent iš dalies gali lemti raganosių gyvenimo istorijos bruožai. Raganosiai paprastai gyvena pavieniui ir gyvena nedideliu populiacijos tankiu, tik retkarčiais susiburia į bandas arba „dūžta“ iš motinos palikuonių. Jie taip pat neišsisklaido dideliais atstumais. Abu šie veiksniai riboja jų gebėjimą genų srautui.

Tyrimo metu rekonstruotas raganosių šeimos medis, parodantis išsišakojusią raganosių kilmę, patvirtinančią „geografinę hipotezę“, kad dvi išlikusios Afrikos rūšys nuo Eurazijos rūšių skyrėsi prieš 16 milijonų metų. Vaizdas iš Liu ir kt. (2021). Cell, 184. doi: 10.1016 / j.cell.2021.07.032 per Creative Commons (CC BY 4.0)

Fosilijos atskleidžia šeimos medį

Norėdami atkurti raganosių šeimos medį, mokslininkai atliko aštuonių rūšių genominę analizę. Jie panaudojo esamus trijų dabartinių raganosių rūšių genominius duomenis kartu su didesnių vienaragių ir Javos raganosių genomais, naujai sekvenuotais naudojant audinių mėginius iš zoologijos sodo ir gamtos istorijos muziejų pavyzdžių. Medžiaga iš Rusijoje ekshumuotų vėlyvojo pleistoceno laikotarpio fosilijų taip pat buvo panaudota trijų išnykusių raganosių rūšių genomui sekti: Sibiro vienaragio (Elasmotherium sibiricumMerck raganosisStephanorhinus kirchbergensis) ir vilnonis raganosis (Coelodonta antiquitatis).

Jų rezultatai atskleidė keletą pagrindinių šeimos medžio šakų. Sibiro vienaragis išsiskyrė nuo visų kitų rūšių maždaug prieš 36 milijonus metų, o po to sekė dvi gyvos Afrikos rūšys, atsiskyrusios nuo kitų rūšių, paplitusių visoje Eurazijoje prieš 16 milijonų metų. Po to viena šaka, kurią sudaro Sumatros raganosiai ir dvi išnykusios rūšys, atsiskyrė nuo didžiųjų vienaragių ir Javos raganosių maždaug prieš 15 milijonų metų.

Rezultatai rodo, kad kiekviena rūšis yra labai skirtinga šeimos medžio šaka, Dalén pasakojo Mongabay. „Tai reiškia, kad tik vieno, pavyzdžiui, Sumatrano raganosio, išnykimas reikš ne tik vienos rūšies, bet ir unikalios gyvybės medžio šakos, besitęsiančios daugelį milijonų metų, praradimą.

Vilnonio raganosio DNR
Mokslininkas paima senovės DNR pavyzdį iš išnykusio vilnonio raganosio (C. antiquitatis) pavyzdys. Vaizdas Marianne Dehasque
Sibiro vienaragis
Sibiro vienaragio skeletas, išnykusi raganosių rūšis, kurios genomas naujajame tyrime buvo sekvenuotas pirmą kartą. Igorio Doronino vaizdas

Ne visos geros naujienos

Nors žinia, kad maža genetinė įvairovė yra ilgalaikės raganosių istorijos dalis, teigiamai vertina gamtosaugininkus, siekiančius užtikrinti ilgalaikį raganosių gyvybingumą, naujajame tyrime taip pat nustatyta, kad dabartinių raganosių genetinė įvairovė buvo mažiausia, o giminystės lygis – didžiausias. palyginti su senovės raganosių rūšimis.

„Tai rodo, kad pastaruoju metu dėl medžioklės ir buveinių naikinimo sukeltas populiacijos mažėjimas turėjo įtakos genomams“, – sakė Dalénas. „Tai nėra gerai, nes maža genetinė įvairovė ir didelis giminingumas gali padidinti dabartinių rūšių išnykimo riziką.“

Nepaisant to, yra požymių, kad raganosiai gerai prisitaikė prie mažos genetinės įvairovės ir mažų populiacijų.

Tyrimas atskleidė palyginti mažiau kenksmingų gyvų raganosių rūšių mutacijų. Daléno teigimu, tai galėjo nutikti dėl neseniai atlikto giminingo giminystės, kai per natūralią atranką pašalinami visi žalingi genų variantai, todėl išlikę raganosiai yra mažiau pažeidžiami genetinių ligų.

„Nepaisant to, išlikę raganosiai ateityje neabejotinai susidurs su didžiuliais iššūkiais, daugiausia dėl antropogeninio ir aplinkos poveikio. Pagrindinis raganosių apsaugos prioritetas bus sustabdyti nelegalų brakonieriavimą ir užtikrinti, kad būtų pakankamai talpos populiacijai atkurti “, – teigiama tyrime.

Sumatrano raganosis
Sumatrano raganosis (Dicerorhinus sumatrensis) Way Kambas nacionaliniame parke, Sumatroje, kur veisimosi rezervate gyvena septyni nelaisvėje laikomi raganosiai, įskaitant dvi veisimosi patelės. Vaizdas Rhett A. Butler / Mongabay

Apsaugos prioritetai

Pastaraisiais metais raganosių apsaugos specialistai įgyvendino veisimo nelaisvėje ir perkėlimo programas, kad padidintų skaičių ir padidintų kelių rūšių genetinę įvairovę. Tačiau tokios išsaugojimo pastangos toli gražu nėra paprastos.

Pavyzdžiui, Indonezijoje liko mažiau nei 80 Sumatros raganosių, išgyvenančių mažose miško kišenėse visoje Sumatroje ir Indonezijos Borneo. Gamtosaugininkai susiduria su dilema, ar atitolinti giminystės padarinius maišant Borneo ir Sumatrano populiacijas, ar sutelkti dėmesį į jų skaičiaus didinimą auginant nelaisvėje. Nors sumaišius populiacijas, kurios prisitaikė prie visiškai atskirų aplinkų, kyla genetinė rizika, ekspertai teigia, kad tai bet kuriuo atveju gali būti neįmanoma dėl dviejų populiacijų morfologijos ir elgesio skirtumų.

Pasak bendraautorio Michaelo Westbury iš Kopenhagos universiteto, naujojo tyrimo rezultatai rodo, kad išsaugojimo prioritetai turėtų būti sutelkti į populiacijos dydžio didinimą, o ne į genetinės įvairovės didinimą.

„Dabar žinome, kad maža šiuolaikinių individų įvairovė gali rodyti ne nesugebėjimą atsigauti, o natūralią raganosio būseną“, – sakoma Westbury pranešime. „Mes galime geriau vadovauti atkūrimo programoms, sutelkdami dėmesį į populiacijos dydžio didinimą, o ne į individualią genetinę įvairovę.“

Tuo pačiu metu daugelis gyvų raganosių rūšių, tokių kaip Sumatrano ir Javos raganosiai, yra taip arti išnykimo ribos, kad gamtosaugininkams gali tekti naudoti visas jiems prieinamas priemones, sakė Dalénas. „Galbūt reikia daugialypio požiūrio, apriboti buveinių naikinimą, sustabdyti brakonieriavimą, padėti raganosiams susirasti tinkamus draugus ir išlaikyti arba padidinti genetinę įvairovę.

Paleoart
Paleomenininko atlikta trijų išnykusių rūšių, kurių genomai buvo sekvenuoti kaip tyrimo dalis, rekonstrukcija. Pirmame plane yra Sibiro vienaragis (Elasmotherium sibiricum), o visai šalia yra du Merck raganosiai (Stephanorhinus kirchbergensis). Tolimame fone yra vilnonis raganosis (Coelodonta antiquitatis). Beth Zaiken vaizdas.

Citata:

Liu, S., Westbury, MV, Dussex, N., Mitchell, K. J., Sinding, M. S., Heintzman, P. D.,… Gilbert, MTP (2021). Senovės ir šiuolaikiniai genomai atskleidžia raganosių šeimos evoliucijos istoriją. Ląstelė, 184. doi: 10.1016 / j.cell.2021.07.032

ATSILIEPIMAS: Naudokite šią formą siųsti žinutę šio įrašo autoriui. Jei norite paskelbti viešą komentarą, galite tai padaryti puslapio apačioje.

Gyvūnai, Biologinė įvairovė, Juodieji raganosiai, Veisimas nelaisvėje, Apsauga, DNR, Nykstančios rūšys, Aplinka, Evoliucija, Išnykimas, Genetika, Javos raganosiai, žinduoliai, Vienaragiai raganosiai, Tyrimai, Raganosiai, Sumatros raganosiai, Baltasis raganosis, Prekyba laukine gamta

Princas

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.