Согласно исследованию, генетиков из Университета штата Вашингтон в Пуллмане сокращение численности находящегося под угрозой исчезновения тасманского дьявола (Sarcophilus harrisii) влияет на эволюционную генетику небольшого хищника, пятнистохвостого кволла (Dasyurus maculatus).
Вымирание тасманского дьявола привело к изменению генетики совсем другого хищника — маленького кволла
Согласно исследованию, генетиков из Университета штата Вашингтон в Пуллмане сокращение численности находящегося под угрозой исчезновения тасманского дьявола влияет на эволюционную генетику небольшого хищника, пятнистохвостого кволла.
Слева — пятнохвостый кволл, справа — тасманский — дьявол. Bruce Thomson/NPL; Arterra Picture Library/Alamy
Обычно генетические изменения у высших животных накапливаются достаточно медленно, и случай кволлов очень интересен ученым, поскольку многочисленные вариации возникли всего за 30 лет.
Результаты соответствуют ожиданиям ученых: обычно, когда популяция крупных хищников сокращается, численность более мелких хищников увеличивается, потому что доступно больше ресурсов и меньше конкуренции.
Но мало что известно о том, как сокращение численности высшего хищника повлияет на эволюционную генетику других видов в пищевой сети, говорит соавтор исследования Эндрю Сторфер: «Это одно из первых исследований, демонстрирующих это».
Волновой эффект
Тасманские дьяволы
За последние три десятилетия тасманские дьяволы — плотоядные сумчатые, обитающие на острове Тасмания в Австралии — пострадали от инфекционного типа смертельного рака, известного как опухолевая болезнь лица дьявола (DFTD). Популяция дьяволов сократилась почти на 70%, с 53 000 в 1996 году до 16 900 в 2020 году, главным образом из-за DFTD, который передается через укусы.
Ученые исследовали, как сокращение численности дьявола влияет на другое сумчатое животное — пятнистохвостого кволла. Дьяволы и кволлы имеют схожую диету и оба активны ночью, добывая пищу. Но дьяволы крупнее и агрессивнее, поэтому кволлы стараются их избегать.
Исследователи проанализировали 3431 генетический вариант в геномах 345 кволлов в 15 поколениях. Они искали доказательства изменений в вариациях и отборе генов у кволлов, которые могли бы быть связаны с распространенностью DFTD у дьяволов и с плотностью популяции дьяволов.
Эволюционные последствия
Пятнистохвостого кволла
Ученые обнаружили, что кволлы в регионах с одинаковой скоростью распространения DFTD были генетически более похожи друг на друга по сравнению с теми, кто жил в регионах с разной распространенностью DFTD и плотностью популяции дьяволов.
Они также обнаружили доказательства генетического отбора в ответ на изменения численности дьяволов и идентифицировали 12 вариантов генов у кволлов, которые связаны с плотностью популяции дьяволов, и 10, связанных с количеством лет, в течение которых DFTD преобладал у дьяволов. Среди этих генов есть те, которые важны для движения и развития мышц, а также некоторые, связанные с пищевым поведением.
Исследование показало, что распространение генетических вариаций у кволлов увеличивается, но генетический обмен — перемещение генов в популяции или за их пределы — уменьшается. Это может быть связано с тем, что, когда дьяволов мало, кволлам не нужно так много передвигаться, как в районах с высокой плотностью дьяволов, что снижает вероятность встречи животных из разных популяций друг с другом. «Уменьшение генетического обмена между популяциями в конечном итоге приведет к снижению генетического разнообразия внутри популяций. И это имеет эволюционные последствия», — говорит Сторфер.