Снижение генетического разнообразия у находящейся под угрозой исчезновения сайменской нерпы продолжается

Согласно недавнему исследованию Университета Восточной Финляндии, критически исчезающая сайменская кольчатая нерпа, обитающая в озере Сайма, имеет крайне низкое генетическое разнообразие, и эта тенденция, по-видимому, сохраняется. В своей докторской диссертации магистр наук Миа Валтонен проанализировала временные и региональные изменения генетического разнообразия исчезающей сайменской нерпы. Популяция составляет всего около 300 особей, разделенных на более мелкие субпопуляции с очень слабой миграцией между ними.

Исследование разработало метод, позволяющий идентифицировать отдельных сайменских нерп на основе образца ДНК, и показало, что плаценты, собранные в местах рождения детенышей, подходят для генетического мониторинга популяции. Данные исследования включали образцы тканей, взятые у обнаруженных туш сайменских нерп, плаценты, собранные в местах рождения, а также референс-образцы от балтийских и ладожских кольчатых нерп.

Самое низкое генетическое разнообразие среди нерп

Кольчатые нерпы начали заселять бассейн Балтийского моря после последнего ледникового периода. В результате послеледникового поднятия суши нерпы также оказались изолированными в озерах, таких как Сайма и Ладога. Исследование показало, что за почти 10 000 лет изоляции сайменская нерпа потеряла большую часть своего первоначального генетического разнообразия. В течение прошлого века деятельность человека (например, охота, рыболовство и загрязнение среды обитания) вызвала резкое сокращение популяции и все больше снижала ее генетическое разнообразие.

Исследование выявило, что генетическое разнообразие сайменской нерпы ниже, чем у любой другой популяции нерп в мире, и продолжает снижаться. Для сравнения, ладожская нерпа, численность которой в десять раз выше, сохранила свое генетическое разнообразие почти на таком же высоком уровне, как и морские кольчатые нерпы. Результаты основаны на анализе вариаций митохондриальной ДНК и микросателлитов у сайменской, ладожской и балтийской кольчатых нерп.

Изолированные популяции не смешиваются

Исследование обнаружило значительную генетическую дифференциацию между районами размножения сайменской нерпы, что означает фрагментацию популяции на более мелкие субпопуляции. Это удивительное наблюдение, поскольку сайменская нерпа — очень мобильное млекопитающее, а расстояния в озере Сайма очень малы по сравнению с морской средой. В морской среде наблюдалась лишь слабая дифференциация между популяциями кольчатых нерп, живущими на расстоянии тысяч километров друг от друга.

Разделение популяции сайменской нерпы на более мелкие субпопуляции вызвано фрагментированной средой обитания, небольшой численностью и различными поведенческими паттернами. Самки сайменской нерпы проявляют привязанность к месту своего рождения и имеют тенденцию оставаться в этом районе для размножения. Самцы, с другой стороны, более склонны к расселению, однако недостаточно для поддержания генетической однородности популяции.

Плацента раскрывает ДНК детеныша

Генетические методы и образцы, которые можно собрать без отлова или даже наблюдения за животным, облегчают мониторинг малочисленных, скрытных и исчезающих видов. Исследование разработало генетический метод, позволяющий идентифицировать отдельных сайменских нерп. Кроме того, была проверена пригодность плацент, собранных в местах рождения, в качестве источника генетической информации.

Было обнаружено, что ДНК детеныша можно надежно извлечь из пуповины, что позволяет использовать плаценту в качестве образца ДНК детеныша. Последующее сравнение образца ДНК, взятого у отдельной нерпы в дикой природе, с образцом ДНК из плаценты позволяет определить место рождения нерпы и получить информацию о том, как она расселилась.

Транслокации увеличили бы поток генов

Генетическое разнообразие является показателем способности вида адаптироваться к изменениям окружающей среды. Маленькие и фрагментированные популяции теряют генетическое разнообразие быстрее, чем крупные, однородные популяции. Особую озабоченность для сайменской нерпы вызывает тот факт, что небольшая популяция разделена на еще более мелкие субпопуляции, и снижение генетического разнообразия, по-видимому, продолжается.

Лучший способ предотвратить дальнейшее снижение генетического разнообразия — резко увеличить общую численность популяции. Более того, в качестве краткосрочной меры также следует рассмотреть возможность транслокации сайменских нерп для увеличения потока генов между различными частями озера Сайма. Значение генетических методов в мониторинге популяций нерп и оценке успеха природоохранных мероприятий в будущем будет становиться все более важным.

Результаты были первоначально опубликованы в Conservation Genetics, Ecology & Evolution и BMC Ecology.