Ученые создали первую в мире ДНК-карту исчезающей австралийской мыши, чтобы помочь ее спасти
Австралийский грызун Pseudomys fumeus, или дымчатая мышь, уже боролся с вымиранием, когда в 2019–2020 годах случился сезон лесных пожаров.
Пожары "Черного лета", охватившие более 24 миллионов гектаров, могли погубить около 1 миллиарда животных и поставили под угрозу более 100 исчезающих видов. Огонь также уничтожил более 90% среды обитания дымчатой мыши, причем девять особей даже погибли в центре разведения недалеко от Канберры из-за вдыхания дыма.
Но не все потеряно — недавно секвенированный референсный геном теперь поможет усилиям по сохранению этого аборигенного вида.
Сохранившиеся популяции
Диких дымчатых мышей на территории Австралийской столичной территории не видели с 1987 года. В Виктории вид сохранился только в Грампианских горах, Центральном нагорье и альпийских регионах, а в Новом Южном Уэльсе — в альпийских регионах национального парка Косцюшко и лесах на юго-востоке возле Нуллики.
Активный план восстановления для мыши был создан в 2006 году. В его рамках были начаты две программы разведения в неволе с последующим выпуском особей в леса около Нуллики и в защищенный от хищников заповедник на территории Австралийской столичной территории.
Эти маленькие мыши очень милы, примерно вдвое крупнее интродуцированной домовой мыши (Mus musculus). Их угольно-серая шерсть мягкая и шелковистая, и они приятно пахнут. Самцы особенно пахнут как дымчатая жженая ваниль; у этих животных спокойный характер.
За последние 12 месяцев команда Исследовательского института Музеев Виктории проводила обследования, чтобы найти сохранившиеся популяции исчезающей мыши для будущих программ реинтродукции выращенных в неволе особей.
Чтобы поддержать эти усилия, DNA Zoo в Университете Западной Австралии совместно со старшим куратором по млекопитающим Музеев Виктории Кевином Роу секвенировали первую в мире полноразмерную референсную геномную сборку на уровне хромосом для этого животного.
Защита того, что осталось
Теперь этот референсный геном можно использовать для разработки стратегии сохранения. Исследователи картируют последовательности ДНК 70 особей дымчатой мыши из разных мест ее обитания — от Грампианских гор на западе Виктории до юго-востока Нового Южного Уэльса.
Увеличение нашего понимания живой природы и ответственное управление доступными ресурсами — одни из самых важных научных и социальных задач сегодня.
Несмотря на технологический прогресс, мы многого не знаем о биоразнообразии Австралии. В то же время ему все больше угрожают пожары, изменение климата, разрушение среды обитания и деятельность человека.
К счастью, мы можем использовать геномику для разработки информированной стратегии сохранения. Это потому, что анализ геномного разнообразия дает базовое понимание того, насколько хорошо вид справляется (так называемая "приспособленность популяции"). С этими знаниями можно лучше проектировать природоохранные программы.
Например, для исчезающих видов с сильно сократившейся популяцией можно избежать инбридинга, используя геномные данные для планирования программ разведения. Это уменьшит количество генов, ведущих к преждевременной смерти, и повысит устойчивость к болезням.
Изучение генетических чертежей
Получение генетических "чертежей" австралийской дикой природы станет мощным источником знаний для улучшения и увеличения экосистемных услуг. Хорошо продуманная система мониторинга крайне важна для успеха природоохранных программ на местах.
В рамках плана восстановления дымчатой мыши есть последовательности ДНК особей из Грампианских гор, а также исторические образцы, датируемые 1934 годом, из вымерших популяций в Отвейсе и на Дальнем Востоке Гиппсленда.
Образцы из Грампиан особенно интересны. Эта популяция наиболее изолирована, удалена примерно на 350 километров от ближайшей известной популяции в хребте Ярра в Центральном нагорье.
С 2012 года Музеи Виктории и партнеры отловили, пометили и собрали образцы (биопсию уха и фекальные гранулы, что не вредит животным) от более чем 200 дымчатых мышей в Грампианских горах. Благодаря этой работе теперь существует самая многочисленная и непрерывная запись о виде в Виктории.
Кроме того, отлов и съемка с помощью фотоловушек на более чем 100 участках показали, что популяции дымчатой мыши локализованы в двух районах менее чем в 10 км от хребта Виктория и хребта Маунт-Уильям соответственно.
Исследователи теперь будут искать генетические ключи к тому, как этим животным удалось выжить, несмотря на засуху, инвазивных хищников и сильные пожары.
Обнадеживает то, насколько мощные технологии — такие как секвенирование генома, биоинформатика и их комбинации — теперь помогают нам понимать и сохранять биоразнообразие. Впервые в истории мы можем быстро и эффективно секвенировать геномы наших уникальных аборигенных видов Австралии.