Рожеві голуби Маврикія повернулися з межі вимирання, але все ще втрачають генетичне різноманіття
Автори: Кок Ван Остергаут, професор еволюційної генетики Університету Східної Англії; Джим Ґрумбридж, професор збереження біорізноманіття Кентського університету.
Ще в 1980-х роках у дикій природі залишалося всього близько десяти рожевих голубів. Відомий вченим як Nesoenas mayerі, цей вид зустрічається лише на Маврикії, острові в Індійському океані, який колись був домом для птаха додо. Як і додо, рожевий голуб став легкою здобиччю для кішок, щурів та інших хижаків, завезених людьми, які також вирубили майже весь місцевий ліс. Але на відміну від додо, які вимерли, ситуація з рожевими голубами з тих пір помітно покращилася.
На щастя, у 1970-х і 80-х роках Маврикійський фонд дикої природи все ж забрав 12 птахів з дикої природи, щоб створити популяцію в неволі. Потомство цих птахів було випущено на волю у 1990-х і на початку 2000-х років, і зараз у дикій природі живе щонайменше 400 особин. Статус цього птаха навіть двічі офіційно змінювали у списках, спочатку з «виду на межі зникнення» до «під загрозою вимирання», а потім – «вразливого».
Однак такий надзвичайно обмежений розмір популяції може призвести до значної «генетичної ерозії», коли вид стає менш генетично здоровим, оскільки багато тварин тісно споріднені. Для вивчення точного впливу, ми працювали з командою вчених, щоб секвенувати (тобто визначити послідовність нуклеотидів) ДНК 175 птахів, відібраних з 1993 по 2010 рік у період відновлення популяції. Наші результати вже опубліковані в журналі «Природоохоронна біологія». На жаль, ми виявили, що вид продовжував втрачати генетичне різноманіття, навіть коли його загальна чисельність зросла під час успішної програми порятунку. Ми припустили, що різке скорочення чисельності популяції, можливо, змінило щось у ДНК рожевого голуба.
Нині рожеві голуби в основному зустрічаються в невеликому лісі на південному заході Маврикія. Автор фото: Карл Джонс.
Щоб зрозуміти, що ж спричинило цю тривалу генетичну ерозію, ми переглянули дані про 1112 рожевих голубів у зоопарках Європи та США. Ця інформація збиралася протягом чотирьох десятиліть та включала рівень репродуктивного успіху та довголіття кожної птиці разом із рівнями інбридингу (спорідненого схрещування), розрахованими за допомогою родоводів. На основі взаємозв’язку між цими факторами, ми виявили, що вид несе тривожно великий «генетичний тягар».
Генетичний тягар в основному складається з багатьох рецесивних шкідливих мутацій, які можуть зменшити здатність тварини до відтворення. Це можна побачити, наприклад, у зменшенні кількості яєць, які вилуплюються, або кількості молодих особин, які успішно оперяються. До різкого скорочення популяції рожевого голуба вплив цих мутацій був прихований, оскільки довкола було багато здорових генетичних варіантів, які компенсували шкідливі. Однак невеликі популяції набагато більш уразливі до випадкових коливань генетичного складу, що уможливлює вплив шкідливих мутацій.
Інбридинг також може призвести до того, що такі мутації стануть шкідливішими, якщо потомство двох споріднених особин успадкують одну й ту саму шкідливу мутацію. Коли це відбувається, здоровий генетичний варіант більше не маскує шкідливий ефект мутації, і особина може не вилупитися або не оперитися. Ми вважаємо, що це викликало тривалу генетичну ерозію рожевого голуба в дикій природі.
Зрештою, всі 480 або близько того вільноживучих птахів певною мірою пов’язані з десятьма, яким вдалося вижити в дикій природі в 1980-х роках, і з 12, яких використовували для створення популяції, вирощеної в неволі. Це призвело до повільного та тривалого інбридингу. У свою чергу це означало, що голуби менш успішно висиджували яйця й оперялися, а також жили не так довго.
Оскільки тільки найпристосованіші голуби могли вилупитися, оперитися і розмножитися, було менше птахів, які ефективно брали участь у житті наступного покоління (і генетична різноманітність була втрачена), навіть зі збільшенням їхньої загальної чисельності. Отже, популяція продовжувала втрачати генетичну різноманітність попри зростання чисельності.
Родовід популяції рожевих голубів у неволі знаходиться під охороною Європейської асоціації зоопарків і акваріумів (EAZA). Джерело: Сем Спік та Гаррієт Уітфорд (власник племінної книги рожевих голубів – зоопарк Джерсі). Фото надане авторами.
З цього дослідження ми дізналися, що для того, щоб рожевий голуб уникнув вимирання, необхідно знову заселити на острів потомство птахів, вирощених у зоопарку Джерсі та інших зоопарках ЄС. Ці рожеві голуби мають генетичну різноманітність, яка з того часу була втрачена на Маврикії, і їх повторне заселення дозволить знизити рівень спорідненості на острові.
Наше дослідження також показує, що охорона виду не може просто припинитися після того, як чисельність популяції відновилася. Ми вважаємо, що геномний аналіз необхідний для справжньої оцінки потреби у збереженні виду та потенціалу його відновлення. Це неможливо зробити лише шляхом аналізу чисельності популяції. Дані, отримані в рамках проекту «Біогеном Землі», допоможуть виявити види, які найбільш схильні до ризику вимирання. Проект націлений на секвенування ДНК двох мільйонів видів протягом наступних десяти років. Ці дані не тільки допоможуть нам в оцінці біорізноманіття, але й повинні використовуватися для планування майбутніх природоохоронних дій.
Стаття вперше була опублікована англійською мовою під заголовком «Pink pigeons in Mauritius made a remarkable comeback from near-extinction – but are still losing genetic diversity» в журналі The Conversation 13 травня 2022 р.
Переклали Діана Бойко та Світлана Капустіна.