Городская жизнь формирует эволюцию койотов, согласно генетическому исследованию
Новое исследование показывает, как городская среда может влиять на эволюцию городских койотов — высокоадаптивных хищников, встречающихся от Беркли (Калифорния) до Бронкса (Нью-Йорк).
Эволюция, которую раньше считали крайне медленным процессом, теперь признаётся способной происходить всего за несколько поколений. Города дают уникальную возможность изучать эволюцию на коротких временных масштабах и адаптацию видов к присутствию человека и новой среде.
Некоторые виды, например койоты, особенно хорошо приспособились к жизни рядом с людьми.
«Койоты отлично себя чувствуют в городских пространствах», — говорит Элизабет Карлен, постдок Living Earth Collaborative в Университете Вашингтона в Сент-Луисе и старший автор исследования, опубликованного в Genome Biology and Evolution.
Исследователи использовали кандидатный генный подход, сосредоточившись на конкретных генах для секвенирования и сравнения. Хотя полногеномное и эпигеномное секвенирование — «золотой стандарт» для понимания эволюционных изменений, эти методы могут быть слишком дорогими, особенно для исследований дикой природы.
Для проектов с ограниченным бюджетом таргетирование конкретных генов-кандидатов позволяет проверять гипотезы, сохраняя достаточный размер выборки для статистической мощности. Новое исследование Карлен и её коллеги Саманты Крелинг (Ph.D. кандидат Университета Вашингтона) представляет примеры признаков, которые могут находиться под отбором у городских койотов, а также список генов-кандидатов, потенциально вовлечённых в адаптацию. Эти гены связаны с:
Диетой
Здоровьем
Поведением
Когнитивными функциями
Гены и городская диета
Рацион сельских койотов в основном состоит из кроликов, мышей и других мелких млекопитающих. Городские же койоты имеют лёгкий доступ к корму для домашних животных и человеческим отходам, что, вероятно, ведёт к большему потреблению глюкозы и крахмалов.
Если потребление сахара достаточно велико, чтобы вызвать инсулинорезистентность, то гены, регулирующие чувствительность к инсулину и его производство, могут оказаться под давлением отбора. Также городским койотам, вероятно, необходимо лучше переваривать крахмал. В предыдущих исследованиях домашних собак было показано увеличение числа копий гена AMY2B, ответственного за выработку амилазы и повышение эффективности переваривания крахмала.
Сосуществование с человеком
Койоты становятся всё более обычными в городах США, хотя локальные тенденции популяций различаются. «На Восточном побережье койотов становится больше, потому что волки были вытеснены», — отмечает Карлен. Койоты занимают экологическую нишу, которая раньше принадлежала волкам, поскольку они способны «вписаться» в городскую среду, в отличие от волков.
Изучение городских койотов — интересная и сложная задача. Эти животные умны и стараются избегать людей. «Вокруг койотов много необоснованных страхов. Это довольно крупное животное для жизни рядом с людьми в наших городах, но, я думаю, их преследуют несправедливо», — говорит Карлен.
Исследование должно послужить руководством для учёных, изучающих городскую адаптацию койотов, а также отправной точкой для других урбанистических эволюционных биологов, исследующих иные виды, для создания собственных каталогов генов-кандидатов.
«Хотя мы видим постоянный рост в области урбанистической эволюции, исследования, связывающие конкретные гены с адаптацией в городских регионах, всё ещё относительно мало изучены», — заключает Карлен.