Почему нет бивней? Браконьерство меняет ход эволюции слонов
Обычно массивные бивни дают слонам преимущество: они позволяют копать в поисках воды, сдирать кору для пропитания и сражаться с другими слонами. Однако в периоды интенсивного браконьерства на слоновую кость эти большие резцы становятся уязвимостью.
Исследователи выяснили, как годы гражданской войны и браконьерства в Мозамбике привели к увеличению доли слонов, у которых никогда не вырастут бивни.
В ходе конфликта с 1977 по 1992 год бойцы обеих сторон истребляли слонов ради слоновой кости для финансирования войны. В регионе нынешнего Национального парка Горонгоса было убито около 90% слонов.
Выжившие, вероятно, имели общую ключевую характеристику: половина самок была от природы безбивневой — у них просто никогда не развивались бивни. До войны менее одной пятой части самок не имела бивней.
Как и цвет глаз у людей, гены отвечают за то, наследуют ли слоны бивни от родителей. Хотя отсутствие бивней когда-то было редкостью у африканских саванных слонов, теперь оно стало более распространенным — подобно тому, как редкий цвет глаз может стать массовым.
После войны эти выжившие безбивневые самки передали свои гены, что привело к ожидаемым, а также удивительным результатам. Около половины их дочерей были без бивней. Что еще более загадочно, две трети их потомства были самками.
Годы нестабильности «изменили траекторию эволюции в этой популяции», — сказал эволюционный биолог Шейн Кэмпбелл-Стейтон из Принстонского университета.
Вместе с коллегами он занялся изучением того, как давление торговли слоновой костью склонило чашу весов естественного отбора. Их выводы были опубликованы в четверг в журнале Science.
Исследователи в Мозамбике, включая биологов Доминик Гонсалвеш и Джойс Пул, в течение нескольких лет наблюдали примерно за 800 слонами национального парка, чтобы составить каталог матерей и потомства.
«Самки-детеныши остаются со своими матерями, как и самцы до определенного возраста», — сказала Пул, научный директор и соучредитель некоммерческой организации ElephantVoices.
Ранее Пул наблюдала и другие случаи, когда в популяциях слонов после интенсивного браконьерства было непропорционально большое количество безбивневых самок, в том числе в Уганде, Танзании и Кении. «Я очень долго ломала голову над тем, почему именно самки лишены бивней», — сказала Пул, соавтор исследования.
В Горонгосе команда взяла образцы крови у семи самок с бивнями и 11 безбивневых самок, а затем проанализировала их ДНК на наличие различий.
Данные обследования слонов дали им представление о том, где искать: поскольку безбивневые слоны были самками, они сосредоточились на X-хромосоме. (У самок две X-хромосомы; у самцов — одна X и одна Y-хромосома.)
Они также предположили, что соответствующий ген является доминантным — то есть самке нужна только одна измененная копия гена, чтобы стать безбивневой, — и что при передаче эмбрионам-самцам он может нарушить их развитие.
«Когда матери передают его, мы считаем, что сыновья, вероятно, умирают на ранней стадии развития, происходит выкидыш», — сказал Брайан Арнольд, соавтор и эволюционный биолог из Принстона.
Их генетический анализ выявил два ключевых участка ДНК слонов, которые, по их мнению, играют роль в передаче признака отсутствия бивней. Те же гены связаны с развитием зубов у других млекопитающих.
«Они получили неопровержимые доказательства генетических изменений», — сказал Крис Даримонт, специалист по охране природы из Университета Виктории в Канаде, не участвовавший в исследовании. Эта работа «помогает ученым и общественности понять, как наше общество может оказывать существенное влияние на эволюцию других форм жизни».
Большинство людей считает эволюцию медленным процессом, но человек может нажать на акселератор.
«Когда мы думаем о естественном отборе, мы представляем, что это происходит в течение сотен или тысяч лет», — сказал Сэмюэл Вассер, биолог-эколог из Вашингтонского университета, не участвовавший в исследовании. «Тот факт, что этот драматический отбор в пользу отсутствия бивней произошел за 15 лет, является одним из самых удивительных открытий».
Теперь ученые изучают, что означает большее количество безбивневых слонов для вида и его саванной среды. Их предварительный анализ образцов фекалий предполагает, что слоны Горонгосы меняют свой рацион, поскольку у них нет длинных резцов, чтобы сдирать кору с деревьев.
«Безбивневые самки ели в основном траву, тогда как животные с бивнями потребляли больше бобовых и жестких древесных растений», — сказал Роберт Прингл, соавтор и биолог из Принстонского университета. «Эти изменения сохранятся как минимум на протяжении нескольких поколений слонов».