Новый метод определения возраста дельфинов открывает окно в жизнь этих знаковых животных

Возраст животного — ключевая информация о продолжительности его жизни и репродуктивном периоде. Он также важен для понимания здоровья популяции и её устойчивости к угрозам, таким как загрязнение и потеря среды обитания. Однако определить возраст диких животных, особенно дельфинов, сложно.

До недавнего времени исследователям приходилось разрезать зубы мёртвых дельфинов и подсчитывать слои роста, подобно годовым кольцам деревьев. Этот метод становится менее точным для старых животных из-за стирания зубов и сближения слоёв, что может приводить к недооценке возраста. Кроме того, его невозможно применить к живым дельфинам.

В новом исследовании учёные связали ДНК-маркеры с известным возрастом (по зубам) мёртвых дельфинов, чтобы создать первый молекулярный «эпигенетический часы» для обыкновенных дельфинов (Delphinus delphis). Теперь возраст живых дельфинов можно оценить по образцу кожи, что открывает новые возможности для их изучения.

Как ДНК превращается в часы

Новые методы на основе ДНК позволяют оценивать возраст по предсказуемым химическим изменениям в ДНК по мере старения животного. Исследователи изучили эти паттерны у сотен видов млекопитающих и создали эпигенетические часы — надёжный инструмент, не требующий удаления зубов или инвазивных процедур.

До сих пор не существовало эпигенетических часов для обыкновенных дельфинов — одного из самых распространённых видов. Для их создания нужны образцы кожи от особей с уже известным возрастом. Такие данные часто получают от дельфинов, наблюдаемых с рождения в дикой природе, или от животных в неволе. Однако для многих долгоживущих видов долгосрочные записи отсутствуют.

Некоторые исследования использовали возраст, определённый по зубам мёртвых дельфинов, но это вызывало вопросы о влиянии разложения тканей и возможных ошибках в определении возраста старых особей по зубам.

Создание и проверка часов

Чтобы решить эти проблемы, исследователи проанализировали 75 обыкновенных дельфинов, выброшенных на берег или случайно пойманных в рыболовные сети у Новой Зеландии. Для каждого животного определили возраст по слоям роста в зубах и взяли образец кожи для измерения ДНК-маркеров почти на 38 000 участках генома. Эти данные объединили, чтобы построить модель, оценивающую возраст по ДНК.

Созданные часы предсказывают возраст с точностью до примерно двух лет, хотя оценки для старых дельфинов становятся менее точными. Часы склонны недооценивать возраст старых особей. Если бы проблема была в неточности определения возраста по зубам, следовало бы ожидать обратного — что ДНК-часы давали бы более старый возраст. Это делает ошибки стоматологического метода маловероятными. Влияния разложения кожи на оценку возраста также не обнаружено.

Причина недооценки возраста старых дельфинов — биологический эффект, наблюдаемый у многих видов: ДНК-изменения, отслеживающие возраст, становятся более постепенными в поздней жизни, и у часов остаётся меньше сигналов для работы. Это связано не с зубами или разложением, а с естественным замедлением старения на молекулярном уровне.

Значение для сохранения дельфинов

Исследование показывает, что метод создания эпигенетических часов надёжен даже при использовании данных от выброшенных на берег или случайно пойманных дельфинов. Это важно, поскольку для многих видов дельфинов записи о возрасте по зубам мёртвых животных — основной или единственный доступный метод.

Этот молекулярный часы — крупный шаг вперёд для сохранения обыкновенных дельфинов. Учёные теперь могут определять возраст по минимально инвазивным биопсийным образцам кожи и, как следствие, оценивать уровень выживаемости и репродуктивные показатели у диких дельфинов. Это поможет понять, как такие угрозы, как изменение климата и прилов в рыболовстве, влияют на разные возрастные группы.

Обыкновенные дельфины — один из самых распространённых видов, но они сталкиваются со значительным антропогенным давлением. В Новой Зеландии и Австралазии они относятся к наиболее часто попадающим в прилов дельфинам. Опыт других регионов (например, Средиземного моря) показывает, что даже «обычные» виды могут быстро сокращаться под воздействием перелова, загрязнения и деградации среды обитания.

Возможность точно оценивать возраст по небольшому образцу кожи позволит лучше понять, как долго живут обыкновенные дельфины, когда они размножаются и сколько детёнышей выживает. Такая информация критически важна для защиты популяций до того, как они начнут сокращаться.