Генетика в помощь исчезающим амазонским попугаям
Исследователи из Университета Окленда в рамках масштабной природоохранной программы картировали ДНК видов амазонских попугаев с Карибских островов.
Шесть видов являются эндемиками полуострова Юкатан в Центральной Америке и четырёх островов Больших Антил: Ямайки, Кубы, Гаити и Пуэрто-Рико. Островные виды находятся под угрозой, особенно пуэрто-риканский амазон, классифицированный как «находящийся на грани полного исчезновения» и внесённый в Красный список Международного союза охраны природы (МСОП).
В статье, опубликованной в журнале Genes, исследователи секвенировали митохондриальные геномы попугаев, получив данные для помощи в их спасении от вымирания.
Ключевая проблема — генетическое разнообразие
- Генетическое разнообразие критически важно для способности вида адаптироваться и выживать.
- Пуэрто-риканский амазон оказался наиболее инбредным и генетически однородным видом, что делает его уязвимым, особенно к болезням.
- Это одна из причин, по которой этому виду требуется активное вмешательство для сохранения оставшегося генетического разнообразия.
История и угрозы для пуэрто-риканского амазона
- Последний оставшийся местный попугай на территории США.
- Обитает на острове около 700 000 лет.
- Популяция была уничтожена вырубкой лесов и незаконной торговлей.
- В 1975 году оставалось всего 13 особей. Благодаря государственной программе к 2000-м годам численность выросла до ~600 птиц, но после урагана «Мария» в 2017 году сократилась более чем вдвое.
Гражданская наука в действии
- Изначально для финансирования секвенирования генома не хватало средств.
- Исследователи и студенты организовали сбор средств через арт-выставки, показы мод и кампанию GoFundMe, чтобы собрать необходимые $10 000.
- Этот проект стал примером гражданской науки и был описан в журнале Science, Technology, & Human Values.
Эволюционная история карибских амазонов
Секвенирование геномов позволило реконструировать время и последовательность видообразования:
- ~3,5 млн лет назад (ледниковый период, низкий уровень моря): предковая популяция из Центральной Америки по сухопутному мосту попала на Ямайку → черноклювый ямайский амазон.
- ~1,39 млн лет назад: группа с Ямайки перелетела на Кубу → кубинский амазон.
- ~770 000 лет назад: группа с Кубы мигрировала на Гаити → гаитянский амазон.
- ~690 000 лет назад: группа с Гаити перелетела в Пуэрто-Рико → пуэрто-риканский амазон.
- Также группа кубинских попугаев вернулась на Ямайку → желтоклювый ямайский амазон.
Метод и результаты
- Время видообразования оценивали, подсчитывая количество генетических различий (мутаций) между видами, которые накапливаются с постоянной скоростью.
- Гаитянский и пуэрто-риканский амазоны — наиболее генетически близкие виды среди карибских амазонов: у них около 1000 различий из 17000 пар оснований ДНК.
- Эта разница сопоставима с генетической дистанцией между человеком и шимпанзе.
Значение и перспективы
- Картирование геномов поможет природоохранным программам в планировании разведения, позволяя избегать инбридинга и сохранять генетическое разнообразие.
- Исследователи смогут идентифицировать гены, различающиеся между видами, и изучать их функции, чтобы понять механизмы эволюции.
- Попугаи доказали свою устойчивость, прожив на островах гораздо дольше человека. При наличии подходящей среды обитания и поддержки у них есть надежда на выживание.