Древняя ДНК подтверждает: люди уничтожили «северную версию пингвина»

Северная Атлантика когда-то была домом для птицы, поразительно похожей на пингвинов. Бескрылая гагарка, также известная как «оригинальный пингвин», была крупной нелетающей черно-белой птицей, существовавшей, по оценкам, в миллионах особей. Несмотря на внешнее сходство, она является родственником кайр и тупиков, а не пингвинов. Однако примерно с 1844 года в северном полушарии не осталось своей версии пингвина, и, похоже, в этом виноваты мы.

Люди долгое время использовали бескрылую гагарку как источник мяса и яиц. Но примерно с 1500 года охота резко усилилась, когда европейцы открыли богатые рыболовные угодья Ньюфаундленда. Всего за 350 лет последних достоверно наблюдаемых особей убили для музеев, и вид был утрачен навсегда.

Учитывая скорость этого вымирания, возникает вопрос: были ли задействованы другие факторы, например, изменения окружающей среды? Была ли бескрылая гагарка на грани исчезновения до начала интенсивной охоты? Или она могла бы выжить и существовать до сих пор, если бы не люди?

В недавнем исследовании мы с коллегами не нашли доказательств того, что бескрылая гагарка уже находилась в упадке или под угрозой исчезновения до начала интенсивной охоты. Это говорит о том, что никакие другие факторы не сыграли роли в её гибели, и одного лишь охотничьего прессинга со стороны человека было достаточно, чтобы вызвать её вымирание.

Наши выводы подчеркивают, как промышленная коммерческая эксплуатация природных ресурсов способна в короткий срок привести к вымиранию даже многочисленный, широко распространенный и высокомобильный вид.

Древняя ДНК

Изучая вымершие виды, мы можем узнать то, что поможет в борьбе за сохранение ныне живущих видов. Один из способов — изучение генетики вымерших видов. Используя древнюю ДНК (aDNA), мы можем оценить, например, генетическое разнообразие (насколько гены различались у разных особей вида), что может выявить тенденции в генетическом «здоровье» вида. Это также показывает, как вид мог реагировать на изменения среды, охоту или появление новых видов в его среде обитания.

Множество свидетельств, включая археологические записи и письменные источники, подтверждают, что на бескрылую гагарку охотились на протяжении всего её существования. Но до сих пор мы не знали, какое влияние могли оказать изменения окружающей среды на её вымирание. Если бы вид был под угрозой исчезновения до начала интенсивной охоты в XVI веке, мы ожидали бы увидеть признаки этого в его ДНК.

Например, если у вида низкое генетическое разнообразие и большинство особей очень похожи, то у вида меньше шансов иметь отдельных особей, способных пережить изменение среды, когда другие не могут. Таким образом, вид в целом будет менее способен адаптироваться к этому изменению.

Кроме того, большие различия в ДНК особей из разных мест также могут указывать на то, что вид был разделен на изолированные популяции, которые не мигрировали и не смешивали свою ДНК с другими группами. Это известно как популяционная структура и может привести к снижению генетического разнообразия, увеличению инбридинга и накоплению «плохих» генов, что является важным фактором уязвимости вида к вымиранию.

Подобные изменения в генетическом разнообразии — одни из признаков, которые мы ищем при изучении вымирания видов. Если мы не находим потери разнообразия в последние столетия перед вымиранием, это говорит о быстром сокращении популяции, что указывает на человека как на виновника.

Мы также можем использовать статистические модели, называемые анализами жизнеспособности популяций, которые оценивают вероятность вымирания вида за заданный период. Эти модели могут показать, могло ли реалистичное количество охоты быть единственной причиной вымирания.

Чтобы выяснить, какой из этих сценариев применим к бескрылой гагарке, мы секвенировали часть её ДНК, известную как митохондриальный геном. Для этого мы взяли образцы из костей, найденных археологами, а также из чучел и органов, хранящихся в музеях по всему миру. Мы успешно получили последовательности ДНК от 41 особи, представлявших птиц со всех основных районов обитания гагарки, охватывающих период от примерно 15 000 лет назад до примерно 170 лет назад.

Не было постепенного упадка

Мы обнаружили, что генетическое разнообразие было высоким во всех образцах, с признаками постоянного размера популяции и без свидетельств её сокращения или выраженной популяционной структуры. Это говорит о том, что бескрылая гагарка не находилась под угрозой исчезновения до интенсивной человеческой охоты, и её вымирание последовало за сокращением популяции, слишком быстрым, чтобы проявиться в наших данных. Между тем, анализ жизнеспособности популяции показал, что одной только охоты могло быть достаточно для вымирания бескрылой гагарки.

Сегодня морские птицы находятся под большей угрозой, чем любые сопоставимые группы птиц: треть видов находится под угрозой исчезновения, а половина — в упадке. Угрозы включают изменение климата, потерю среды обитания, загрязнение, рыболовство, а также прямое использование — сбор яиц, птенцов и взрослых птиц для еды и трофейной охоты. Морские птицы играют глобально важную роль в экосистемах как хищники, падальщики, источники питательных веществ и экосистемные инженеры, поэтому понимание причин их вымирания крайне важно.

Наше исследование укрепляет позицию человеческой охоты как главной причины вымирания бескрылой гагарки, а также напоминает, насколько реальна угроза для современных морских птиц. Выводы также показывают, почему необходимо тщательно мониторить коммерчески эксплуатируемые виды, особенно в малоизученных средах, таких как океаны. Это поможет лучше понять, что происходит с угрожаемыми видами мира и, надеемся, действовать до того, как они последуют за бескрылой гагаркой в историю.