Альпийские бурундуки Йосемити теряют генетическое разнообразие из-за изменения климата

Глобальное потепление вынудило альпийских бурундуков (Tamias alpinus) в Йосемити переместиться выше в горы, что привело к тревожному снижению генетического разнообразия вида. К такому выводу пришло новое исследование Калифорнийского университета в Беркли, опубликованное 19 февраля в онлайн-версии журнала Nature Climate Change.

Это одна из первых работ, демонстрирующих удар по генетическому разнообразию вида из-за недавнего вызванного климатом изменения его ареала. Важно, что генетическая эрозия произошла за относительно короткий срок — 90 лет, подчеркивая быструю угрозу, которую меняющийся климат может представлять для вида. Низкое генетическое разнообразие повышает уязвимость вида к последствиям инбридинга, болезням и другим проблемам, угрожающим его выживанию.

Сдвиг ареала и генетические последствия

Исследование основано на масштабном Гриннеллском повторном проекте, в рамках которого с 2003 года учёные повторяли маршруты съёмки, проведённые между 1914 и 1920 годами основателем Музея зоологии позвоночных Джозефом Гриннеллом. Было обнаружено, что за столетие, когда средняя температура в парке выросла на 3 °C (~5.4 °F), многие мелкие млекопитающие сместили свои ареалы вверх, к более прохладным высотам.

Альпийский бурундук, эндемик высокогорий Сьерра-Невады, оказался особенно чувствительным. Если в начале 1900-х годов Гриннелл фиксировал вид на высотах от 7 800 футов, то сейчас его ареал сократился, сместившись вверх примерно на 1 640 футов.

Сравнительный генетический анализ

Чтобы оценить генетические последствия этого сокращения ареала, учёные сравнили генетические маркеры у 146 современных и 88 исторических особей альпийского бурундука, собранных в семи локациях Йосемити. В качестве контроля исследовали популяции бурундука Лоджполя (Tamias speciosus) — вида, обитающего на меньших высотах (4 900–9 800 футов) и не изменившего свой ареал за век.

Анализ выявил:

• Значительное снижение богатства аллелей у современных популяций альпийского бурундука по сравнению с историческими.
• Возросшую генетическую дифференциацию между современными популяциями из разных локаций, что указывает на усиление фрагментации популяции.

У бурундука Лоджполя значительных изменений в генетическом разнообразии обнаружено не было.

Значение исследования

Как отметил соавтор работы Джастин Брашарес, это исследование выходит за рамки модельных прогнозов и на эмпирических данных показывает, как климат изменяет жизнь в Калифорнии. Ведущий автор Эмили Рубидж заключает, что при продолжении потепления альпийский бурундук может встать на траекторию движения к статусу угрожаемого или даже вымирающего вида.

Крейг Мориц подчеркивает, что в основе таких открытий лежат уникальные исторические коллекции, подобные архиву Музея зоологии позвоночных Калифорнийского университета, позволяющие понять реакцию экосистем на изменения среды и строить более точные модели будущего.