Собран геном находящейся под угрозой северной пятнистой совы
Учёные собрали первый в истории Калифорнийской академии наук геном животного, отсеквенировав ДНК северной пятнистой совы (Strix occidentalis caurina). В сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Беркли (UC Berkeley), Калифорнийским университетом в Сан-Франциско (UCSF), Национальным музеем естественной истории в Париже и Медицинским институтом Говарда Хьюза исследователи детально картировали генетический материал птицы. Цель — лучше понять, как этот находящийся под угрозой обитатель лесов взаимодействует с неаборигенными совами, вторгающимися в его среду. Результаты опубликованы в этом месяце в журнале Genome Biology and Evolution.
Северная пятнистая сова, отмеченная белыми пятнами на коричневой груди, пережила резкий спад численности и с 1990 года находится в федеральном списке видов, находящихся под угрозой исчезновения (Endangered Species Act).
Понимание меняющегося баланса сил
За последние полвека в ареале северной пятнистой совы появилась полосатая неясыть (Strix varia) — её близкий родственник, ранее обитавший к востоку от Скалистых гор. Она отличается более крупными размерами и агрессивным поведением.
Теперь ареалы полосатой и северной пятнистой совы перекрываются, и они конкурируют за добычу и территории для размножения. Ситуацию усугубляет вырубка лесов. Полосатая неясыть оказалась более приспособленным конкурентом: у неё более разнообразный рацион и более высокая репродуктивная способность.
Учёные заметили случаи гибридизации и появления гибридного потомства с конца 1980-х годов. «Я думаю, мы увидим больше гибридизации в будущем», — говорит ведущий автор исследования Закари Ханна.
Сове из района залива Сан-Франциско составили геном
В 2005 году травмированный птенец северной пятнистой совы (позже названная Секвойей) попал в реабилитационный центр дикой природы WildCare в Сан-Рафаэле, Калифорния. Её признали непригодной для выпуска в дикую природу.
У Секвойи не было признаков гибридизации в оперении или вокализации, что делало её бесспорным представителем своего вида. Команда взяла небольшой образец крови во время одного из плановых осмотров птицы. Закари Ханна применил новые стратегии секвенирования, чтобы прочитать миллионы коротких генетических регионов, и использовал мощные компьютеры и программное обеспечение для сборки генома.
Кроме Секвойи, команда также отсеквенировала особь полосатой неясыти из восточной части США для сравнения. Это позволит лучше оценить частоту межвидового скрещивания и отслеживать гибридное потомство в дикой природе.
Проливая свет на ночное зрение
Сборка генома также позволила учёным лучше понять эволюцию ночного зрения у птиц. Предыдущие исследования предполагали, что совы со временем потеряли различные цветовые рецепторы. Команда использовала полный геном, чтобы подтвердить, что гены, ответственные за эти рецепторы, действительно отсутствуют у сов.
«Подобно пещерным саламандрам, которые потеряли глаза в темноте, совы, по-видимому, также потеряли свой фиолетовый опсин — рецептор, который птицы используют для восприятия фиолетового и ультрафиолетового света», — говорит куратор академии доктор Джек Дамбахер.
Однако генетический анализ показал, что у сов всё ещё сохранилась способность различать цвета (хотя она сильно уменьшилась по сравнению с предковыми птицами). Фактически, совы сохранили больше световой и цветовой чувствительности, чем большинство млекопитающих.
Исследователи надеются, что секвенированный геном (доступный онлайн) поможет в изучении эволюции ночного зрения у птиц, а также в разработке стратегий сохранения северной пятнистой совы.