Теперь первое секвенирование генома этого вида предлагает некоторые удивительно хорошие новости: несмотря на 10000 лет островной изоляции и инбридинга, какапо, похоже, потеряли потенциально вредные мутации, а не накапливали их. Фактически, теперь они несут меньше вредных мутаций, чем когда-то вымершие популяции на материке. Об анализе, проведенном исследователями из Швеции и Новой Зеландии, сообщается 8 сентября в журнале Cell Genomics.
«Несмотря на то, что какапо является одним из самых инбредных и исчезающих видов птиц в мире, у него гораздо меньше вредных мутаций, чем ожидалось», – говорит Николас Дуссекс, исследователь из Центра палеогенетики и Стокгольмского университета. «Наши данные показывают, что выжившая популяция на острове Стюарт была изолирована в течение примерно 10 000 лет, и что за это время вредные мутации были удалены естественным отбором в процессе, называемом« очистка », и что инбридинг, возможно, облегчил это."
«В небольших популяциях этот тип вредной мутации может привести к генетическим заболеваниям», – добавляет Лав Дейл из Центра палеогенетики и Шведского музея естественной истории. "Наше открытие уменьшения количества вредных мутаций поэтому важно, поскольку это означает, что инбридинг в современной популяции, вероятно, будет иметь менее серьезные последствия, чем мы первоначально думали."
В новом исследовании ученые сообщают о первом полногеномном анализе какапо, включая высококачественную сборку генома.
В общей сложности они секвенировали и проанализировали 49 геномов какапо, в том числе 35 представителей единственной выжившей островной популяции и 14 представителей вымершей материковой популяции.
Научная теория предполагает, что в небольших популяциях могут накапливаться вредные мутации, что приводит к повышенному риску исчезновения. Но также возможно, что пагубные варианты генов, выявленные в результате инбридинга, вместо этого могут быть удалены из популяции путем естественного отбора, процесса, известного как чистка. В новом исследовании исследователи обнаружили, что последняя возможность более точно описывает то, что произошло в случае с какапо.
Исследователи говорят, что теперь результаты могут быть использованы на практике в усилиях по защите и росту оставшейся части населения. Например, данные генома можно использовать для выбора племенных особей, которые могут быть наиболее полезны для будущих поколений. «Мы показываем, что у единственного выжившего самца с материка, Ричарда Генри, больше вредных мутаций, чем у птиц с острова Стюарт», – говорит Дален. "Следовательно, существует риск того, что эти вредные мутации распространятся среди будущих поколений."
С другой стороны, Ричард Генри также отличается генетически и может нести полезное генетическое разнообразие, добавляет он. Это означает, что необходимо внимательно рассмотреть плюсы и минусы.
Поэтому важно внимательно следить за здоровьем и геномами потомков Ричарда Генри, чтобы убедиться, что они не вносят вредные мутации в население острова.
Находки в какапо также имеют значение для находящихся под угрозой исчезновения и небольших популяций в более широком смысле. «Наши результаты являются хорошей новостью не только для какапо, но и для сохранения других высокоинбредных и изолированных видов, потому что они предполагают, что при некоторых обстоятельствах возможно выживание небольших популяций, даже если они будут изолированы на протяжении сотен поколений», говорит Брюс Робертсон из Университета Отаго, изучавший генетику какапо в течение 25 лет.
«Хотя вид все еще находится под угрозой исчезновения, этот результат обнадеживает, поскольку он показывает, что большое количество генетических дефектов было утрачено с течением времени и что одно только высокое инбридинг не обязательно означает, что вид обречен на вымирание», – говорит Дассекс. "Таким образом, это дает нам некоторую надежду на долгосрочное выживание какапо, а также других видов с аналогичной историей популяций."
Исследователи планируют продолжить изучение других чрезвычайно инбредных видов птиц и млекопитающих, чтобы провести исследования, подобные этому. Важная цель – выяснить, является ли здоровье современного какапо редким исключением, в то время как большинство исчезающих видов вместо этого склонны накапливать вредные мутации.