Геномное исследование даёт надежду для исчезающего дальневосточного аиста

Новое геномное исследование исчезающего дальневосточного аиста (Ciconia boyciana) показало, что генетическое здоровье популяции всё ещё неожиданно высоко: наблюдается большое генетическое разнообразие и низкий уровень инбридинга. Это необычная находка для большинства популяций исчезающих видов, что даёт надежду на долгосрочное выживание вида и указывает чёткое направление для его спасения.

Исследование опубликовано в GigaScience.

Дикая популяция дальневосточного аиста быстро сокращалась в прошлом веке из-за изменения климата, лесных пожаров, охоты и расширения сельского хозяйства, промышленности и другой человеческой деятельности. Вид занесён в список исчезающих Всемирным союзом охраны природы.

Учёные собрали геномную информацию о дальневосточном аисте и сравнили результаты с другими перелётными и неперелётными птицами. Это поможет оценить генетическое здоровье сокращающейся популяции и даёт представление о генах, которые могут быть вовлечены в впечатляющее поведение дальневосточного аиста по навигации на большие расстояния. Эта крупная болотная птица гнездится на российском Дальнем Востоке и в северо-восточном Китае, а осенью мигрирует в залив Бохай и озеро Поянху в низовьях реки Янцзы на зимовку.

Исследователи из Северо-Восточного лесного университета (Китай) и их коллеги из Харбина, Шэньяна, Чжэцзянского университета и Внутренней Монголии сначала собрали высококачественный референсный геном дальневосточного аиста, а затем секвенировали геномы 29 диких и 15 содержащихся в неволе особей. Также были собраны данные полногеномного секвенирования одной особи из Японии и США для сравнительного анализа.

Ключевой вывод: несмотря на значительное сокращение численности аистов в прошлом веке, генетическое разнообразие диких и содержащихся в неволе популяций остаётся высоким, а уровень инбридинга — низким. Это контрастирует со многими другими популяциями, находящимися под угрозой исчезновения, где часто наблюдается низкое генетическое разнообразие и частый инбридинг, что может сигнализировать о неминуемой гибели вида.

Для дальневосточного аиста прогноз, по крайней мере с генетической точки зрения, лучше. Полученные данные указывают, что дикая популяция, при соответствующем природоохранном вмешательстве, может иметь высокий потенциал для генетического восстановления.

Авторы предполагают, что мигрирующий образ жизни может способствовать поддержанию высокого генетического разнообразия во всей популяции по сравнению с другими исчезающими видами, которые географически изолированы.

Чтобы лучше понять миграционное поведение, учёные также просканировали геномы в поисках сигналов генов, которые могли быть благоприятны для естественного отбора в связи с их дальними миграциями. Сравнивались геномы неперелётных видов птиц и других перелётных птиц.

Например, известно, что у популяции сапсанов, совершающих дальние миграции, отбор шёл на определённый вариант гена ADCY8, который, в свою очередь, регулирует гены, связанные с памятью. В новом исследовании геномов дальневосточного аиста авторы также обнаружили, что ADCY8 был среди генов, испытавших давление отбора, что дополнительно указывает на важную роль этого гена в эволюции дальних миграций.

Вывод и перспектива: работа даёт надежду на появление новых целей и конкретных указаний по спасению дальневосточного аиста за счёт снижения антропогенного воздействия на его места обитания, особенно вдоль его миграционного пути, где на этот вид оказывается наибольшее давление для выживания.