Ученые подтвердили, что нарвалы и белухи могут скрещиваться

Исследователи из Копенгагенского университета впервые получили доказательство того, что нарвалы и белухи могут успешно давать потомство. Анализ ДНК и стабильных изотопов аномального черепа из Музея естественной истории Дании позволил подтвердить существование гибрида нарвала и белухи.

Почти тридцать лет странный на вид череп кита хранился в коллекции музея. Теперь ученые установили причину его уникальных характеристик: он принадлежит гибриду нарвала и белухи.

Кит был добыт гренландским охотником в 1980-х годах, и его необычный вид озадачил охотника. Он сохранил череп, поместив его на крышу сарая. Позже профессор Мадс Питер Хайде-Йоргенсен из Гренландского института природных ресурсов, посетив поселение, также сразу отметил странные черты черепа. Он опросил охотника и отправил череп в Копенгаген, где он хранился в Зоологическом музее.

«Насколько нам известно, это первое и единственное в мире доказательство того, что эти два арктических вида китов могут скрещиваться. На основании промежуточной формы черепа и зубов высказывалось предположение, что образец может быть гибридом, но это не было подтверждено. Теперь мы предоставляем данные, которые подтверждают: да — это действительно гибрид», — говорит Элин Лоренцен, эволюционный биолог и куратор музея, руководившая исследованием, опубликованным в Scientific Reports.

С помощью анализа ДНК и стабильных изотопов ученые установили, что череп принадлежал самцу-гибриду первого поколения от самки нарвала и самца белухи.

Необычный набор зубов

Череп гибрида был значительно крупнее, чем у типичного нарвала или белухи. Но зубы были кардинально другими. Если у нарвалов есть только один (редко два) длинный спиральный бивень, а у белух — ряды uniform конических зубов, то у гибридного черепа был набор длинных, заостренных и расположенных горизонтально спиралевидных зубов.

«У этого кита невероятный набор зубов. Изотопный анализ позволил определить, что рацион животного полностью отличался от рациона нарвала или белухи — и возможно, его зубы повлияли на стратегию поиска пищи. В то время как два других вида кормились в толще воды, гибрид был бентофагом (питался у дна)», — поясняет Миккель Сковринд, аспирант музея и первый автор статьи.

Исследователи не знают, что побудило виды к скрещиванию, но это указывает на новое явление:

«Мы проанализировали ядерные геномы нарвала и белухи, но не видим свидетельств скрещивания по крайней мере за последние 1,25 миллиона лет их эволюционной истории. Таким образом, межвидовое скрещивание, по-видимому, является либо очень редким, либо новым событием. Насколько мне известно, раньше оно не наблюдалось и не регистрировалось», — говорит Элин Лоренцен.

Сокровища музейных коллекций

Лоренцен отмечает, что они с коллегами использовали новые аналитические методы, разработанные лишь недавно.

«В мировых естественно-исторических коллекциях есть настоящие жемчужины, которые могут дать нам ключевое понимание эволюции и разнообразия жизни на Земле. Невероятно, когда материал — например, этот череп, хранившийся у нас десятилетиями — можно заново изучить с помощью новых методологий и получить новые биологические знания», — говорит она.

Факты:

• Сравнение ДНК аномального черепа с генетической референс-панелью нарвала и белухи установило его геномную принадлежность.
• Изотопный анализ (измерение концентраций углерода и азота в кости) показал, что рацион гибрида сильно отличался от рациона обоих родительских видов и указывал на питание у морского дна.
• Нарвалы и белухи — единственные зубатые киты, эндемичные для Арктики. Они являются ближайшими родственниками, но различаются морфологией и поведением: нарвал имеет длинный спиральный бивень и пятнистую окраску, белуха — ряды uniform зубов и белую окраску у взрослых особей. Нарвалы — пищевые специалисты, белухи — генералисты.
• Исследование поддержано Фондом Карлсберга, программой Villum Fonden Young Investigator и программой Canada Research Chair.