Эволюция тасманийских дьяволов в ответ на заразный рак

Исследователи из Университета Айдахо совместно с учёными из США и Австралии изучили эволюцию тасманийских дьяволов в ответ на уникальную заразную форму рака.

Команда обнаружила, что историческая и текущая эволюция широко распространены в геноме дьяволов, но между этими двумя временными масштабами наблюдается мало совпадений в затронутых генах. Эти выводы, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, позволяют предположить, что если заразные раковые заболевания возникали у дьяволов исторически, они оказывали естественный отбор на разные наборы генов.

Тасманийские дьяволы страдают от заразного рака — лицевой опухоли дьявола (devil facial tumor disease, DFTD). В отличие от типичных раков, клетки опухолей при таких заболеваниях напрямую передаются от одной особи к другой, как инфекция. DFTD чаще всего передаётся, когда дьяволы кусают друг друга в брачный сезон. Опухоли становятся злокачественными и могут убить хозяина в течение шести месяцев.

DFTD была впервые обнаружена в 1996 году, а недавнее открытие в 2016 году второго типа заразного рака у тасманийских дьяволов указывает на их возможную предрасположенность к этому уникальному типу заболеваний. Угроза этих двух видов рака стимулировала природоохранные усилия.

Используя геномное секвенирование и анализ данных, исследовательская группа проверила наличие естественного отбора у тасманийских дьяволов в ответ на DFTD, чтобы выяснить, эволюционируют ли они из-за болезни. Они также искали свидетельства естественного отбора в эволюционной истории дьяволов, чтобы проверить, показывают ли гены, эволюционирующие под воздействием DFTD, признаки исторического естественного отбора.

Обнаружив мало совпадений в генах, задействованных на исторических и современных временных масштабах, команда пришла к выводу, что если заразные раки возникали исторически, они вызывали отбор на разных наборах генов. Их результаты и анализ исторического отбора позволяют предположить, что DFTD — это новая возникающая сила отбора, которая особым образом формирует современных диких дьяволов.

Значение для сохранения вида

• Работа дополняет список генов, которые, как было замечено, эволюционируют в ответ на DFTD.
• Можно отслеживать генетическое разнообразие этих генов в диких популяциях, чтобы понять, способны ли эти популяции адаптироваться и выжить перед лицом DFTD.
• Поддержание генетического разнообразия в широком наборе функционально важных генов критически важно для способности дьяволов адаптироваться к заразным ракам и другим угрозам.
• Полученная информация может использоваться для определения целей генетического мониторинга и руководства поддержанием адаптивного потенциала в популяциях тасманийских дьяволов.