Гены, определившие миграционное поведение северных оленей, сформировались в ледниковый период

Не все северные олени (карибу, Rangifer tarandus) мигрируют. Лесные популяции в основном ведут оседлый образ жизни, а в некоторых группах встречается частичная миграция, когда мигрирует только часть животных. Исследование, проведенное на западе Канады, связало склонность к миграции с генетическим наследием карибу.

Генетические маркеры

Целью исследования было выяснить, связано ли миграционное поведение с генетикой. Ученые из Университета Калгари изучили однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs) — фрагменты ДНК, подходящие для установления связи между генетическими, экологическими и поведенческими характеристиками.

Исследование охватило 139 помеченных радиоошейниками карибу из разных сред обитания: тундры, лесов и гор. Анализ GPS-данных позволил классифицировать животных на мигрирующих и оседлых. Карибу тундры оказались более склонны к миграции, совершая самые длинные переходы — до 500 км в одну сторону.

Генетическое наследие

Для каждого из 139 карибу было получено около 30 000 SNPs. Анализ показал, что животные в основном принадлежат к северной или южной генетической группе, что соответствует историческому разделению в ледниковые периоды.

• Северная группа сформировалась в тундровых рефугиумах (зонах, свободных ото льда), где карибу мигрировали в поисках сезонной пищи.
• Южная группа обитала в лесных рефугиумах, где из-за меньшей сезонности ресурсов карибу были оседлыми.

Исследование подтвердило, что карибу северной генетической группы с большей вероятностью мигрируют. Ученые также идентифицировали 57 SNPs, связанных с миграционным поведением. Многие из этих маркеров находятся в генах, которые у других видов влияют на циркадные ритмы, сон, метаболизм жиров и выработку гормонов. Результаты указывают на существование набора унаследованных генов, влияющих на склонность к миграции.

Влияние человека и угрозы

Миграционные виды положительно влияют на биоразнообразие и функционирование экосистем. Однако деятельность человека и изменение климата привели к резкому сокращению популяций мигрирующих копытных, включая карибу.

Если миграционное поведение имеет генетическую основу, то его потеря может быть необратимой. Полезные генетические мутации возникают в эволюционных масштабах времени, которые не соответствуют нынешним темпам сокращения численности. Сохранение сезонных местообитаний, необходимых для миграции, может быть ключевой стратегией для поддержания этого поведения и выживания популяций карибу.