Онлайн-инструмент ускоряет борьбу с браконьерством слонов, определяя происхождение бивней

Новый инструмент использует интерактивную базу данных географической и генетической информации, чтобы помочь властям быстро определить, где были изначально добыты конфискованные бивни африканских слонов.

Разработанный международной группой исследователей, Loxodonta Localizer сопоставляет генетические последовательности из браконьерской слоновой кости с хранящимися в базе данных. Он использует генетическую информацию из небольшого, высоковариабельного региона митохондриальной ДНК африканских слонов.

Исследование опубликовано в Journal of Heredity.

Митохондриальная ДНК передается только от самок потомству. Это делает её очень полезной для отслеживания слонов, поскольку стада являются матрилинейными, а самки не рассеиваются, — пояснил профессор зоологии Университета Иллинойса Альфред Рока, руководивший разработкой нового инструмента.

«Самки выгоняют самцов из стада в период полового созревания, и самцам приходится уходить. Самки остаются со стадом, и это стадо, как правило, держится в определенных местностях», — сказал Рока.

«Незаконная охота является основной угрозой для слонов Африки: от рук браконьеров гибнет больше слонов, чем от естественных причин», — пишут исследователи. С 2006 по 2016 год численность африканских слонов сократилась примерно на 110 000, а уровень браконьерства растет с 2008 года. Сегодня осталось около 415 000 африканских слонов.

Текущие подходы к определению происхождения конфискованных бивней включают использование нескольких генетических маркеров из ядерной ДНК, которая наследуется от обоих родителей. Ядерная ДНК может помочь идентифицировать отдельных слонов, но определение географического происхождения с её помощью — сложная задача, требующая больше генетических данных и статистического моделирования.

«Если вы посмотрите на ядерные гены, в Центральной Африке очень мало различий; лесные слоны все выглядят практически одинаково. Но если вы посмотрите на митохондриальную ДНК, там есть эти региональные группировки», — отметил Рока.

Вариабельный регион митохондриальной ДНК содержит более свежие мутации, чем другие части генома, и поэтому предоставляет запись недавних генетических изменений между группами. Это делает его идеальным инструментом для различения популяций слонов.

«В слоновой кости содержится небольшое количество ДНК. Она мертва, но клетки встроены в кость», — сказал он. Секвенирование по Сэнгеру для определения последовательности этого небольшого региона митохондриальной ДНК является дешевым и простым методом. «Вы можете получить результат в течение шести дней с помощью этого одного генетического маркера».

Loxodonta Localizer содержит последовательности митохондриальной ДНК от более чем 1900 африканских лесных и саванных слонов. Последовательности были собраны из ранее опубликованных исследований.

Исследователи протестировали инструмент на последовательностях митохондриальной ДНК из бивней, конфискованных в Малайзии в 2012 году. Происхождение этой слоновой кости уже было независимо установлено на основе маркеров ядерной ДНК. Две оценки совпали, но новое программное обеспечение позволило провести анализ быстрее и дешеще. Оно также дало более точную географическую картину происхождения бивней, поскольку в конфискациях присутствовали относительно редкие последовательности митохондриальной ДНК, указывающие на одни и те же регионы.

Возможность определить источник браконьерской слоновой кости в течение нескольких дней после её изъятия может ускорить реакцию на браконьерство в новых или неожиданных районах. Информация может связать отдельных контрабандистов с более широкими сетями, так как инструмент также может быстро указать следователям на те бивни, которые будут наиболее полезны для полного секвенирования — чтобы установить, например, принадлежат ли два бивня из разных партий одному слону.

Исследователи надеются, что ученые по всему африканскому континенту начнут секвенировать своих слонов и добавлять данные в базу. «Сейчас, я считаю, в базе данных представлен примерно один из каждых 200 слонов Африки. Нам действительно нужно больше образцов из большего количества мест, чтобы в базе данных было как можно больше редких, но географически информативных последовательностей», — заключил Рока.