Учёные используют эпигенетику для определения возраста дельфинов
Определить возраст дельфина по внешнему виду невозможно. До сих пор для этого требовалось удалить зуб, распилить его и подсчитать слои роста, как кольца на дереве. Этот метод инвазивен, дорог и сложен, хотя знание возраста критически важно для оценки здоровья популяции.
Исследователи из Международного университета Флориды (FIU) Хосе Эйрин-Лопес и аспирантка Андрия Бил разработали новый инструмент — Bottlenose Dolphin Epigenetic Age Estimation Tool (BEAT). Он позволяет определить возраст дельфина по небольшому образцу кожи, что гораздо менее инвазивно.
Метод основан на эпигенетике — науке о том, как организмы взаимодействуют с окружающей средой. Если ДНК — это «правила жизни» (геном), то эпигенетические маркеры — это «закладки» в этой книге. Они показывают, какие «главы» (гены) используются в ответ на факторы среды (свет, температура, стресс) в разные периоды жизни, и управляют адаптациями.
Команда использовала эти маркеры, чтобы найти связь с возрастом. Они проанализировали около 50 образцов ДНК от обыкновенных афалин с известным возрастом из лаборатории Mote Marine Laboratory (Сарасота, Флорида). Учёные обнаружили два специфических гена и соответствующие эпигенетические метки на них, которые точно указывают на возраст животного.
«Если в популяции много старых особей, это повлияет на её выживаемость. Если же много молодых, они более уязвимы для хищников. Более равномерное распределение возрастов делает популяцию более устойчивой», — поясняет Хосе Эйрин-Лопес, руководитель Лаборатории экологической эпигенетики FIU.
Для морских биологов, таких как Джереми Кисзка, возраст всегда был недостающим элементом головоломки:
«Это очень важно для моих исследований. Простая биопсия теперь даёт мне то, что нужно годами, чтобы понять, как диета дельфина меняется с возрастом и как возраст влияет на уровень загрязнителей в их тканях».
Андрия Бил впервые применит BEAT на популяции дельфинов в Неаполе (Флорида), чей возраст неизвестен. Она также исследует возможность адаптации метода для других морских млекопитающих. Например, у акул возраст до сих пор можно определить только исследуя останки мёртвых особей.
«Сейчас я готовлю заявку на финансирование подобной работы с акулами. Это будет масштабная и поисковая работа, потому что мы не знаем, какие гены коррелируют с возрастом акул, и у нас нет точки отсчёта», — говорит Бил.
Эта технология может иметь большое значение для текущей работы FIU по ДНК-тестированию для определения видов акул, наиболее часто встречающихся в торговле плавниками. Она позволит понять, сколько молодых акул из уже истощённых популяций уничтожается.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science при поддержке грантов Национального научного фонда (NSF).