Новые генетические инструменты улучшают шансы на спасение исчезающей птицы-символа штата Виктория

Учёные из Университета Монаша достигли важного этапа в спасении шлемоносной медовки — находящейся на грани исчезновения птицы, символа австралийского штата Виктория. Они расшифровали геном птицы и создали дополнительные генетические данные, которые открывают новый путь для потенциального улучшения генетического здоровья популяции. Эти инструменты позволят отслеживать здоровье и последствия скрещивания шлемоносной медовки с другим подвидом. Теперь эта птица входит в очень небольшую группу видов, для которых существуют как полногеномная сборка хромосомного уровня, так и генетическая карта. Исследование опубликовано в открытом научном журнале GigaScience.

Популяция шлемоносной медовки резко сократилась за 200 лет после прибытия в Австралию некоренного населения. К 1980-м годам осталось лишь около 50 особей, обитавших в одном месте — заповеднике Yellingbo Nature Conservation Reserve. Благодаря стандартным мерам охраны, включая восстановление среды обитания и программу разведения в неволе, численность увеличилась примерно до 250 птиц. Однако этих мер, вероятно, недостаточно для долгосрочного выживания вида. Главная проблема в том, что оставшаяся популяция состоит в основном из близкородственных особей с низким уровнем генетического разнообразия. В результате обычным явлением стало инбридинг, дающий потомство с низкой выживаемостью и плохой репродуктивной способностью. Малая численность также ведёт к накоплению вредных мутаций. Даже при улучшении условий среды эти генетические проблемы делают популяцию уязвимой к вымиранию.

Для улучшения генетического здоровья шлемоносной медовки учёные, природоохранные агентства и общественные группы работают над программой «генетического спасения», вводя гены от другого подвида в малый генофонд исчезающей популяции.

Доктор Александра Павлова из Университета Монаша поясняет: «Поскольку шлемоносная медовка — последняя в своём роде, генетическое усиление должно прийти от другого подвида. Однако такое генетическое смешение применяется редко: защитники природы обычно избегают скрещивания подвидов из-за риска потери локальной адаптации и уникальности».

Этих проблем теперь можно избежать благодаря первой сборке генома шлемоносной медовки хромосомного уровня — качество данных настолько высоко, что собранные последовательности генетических «букв» покрывают целые хромосомы. Кроме того, исследователи создали высокоплотную генетическую карту, содержащую более 50 000 маркерных позиций. Такая карта позволяет точно отслеживать, какая часть каждой хромосомы у особи унаследована от каждого из родителей. Новая геномная сборка и карта будут использоваться для управления процессом «введения» ДНК извне в текущий генофонд шлемоносной медовки. Вместе эти инструменты позволят принимать точные решения по скрещиванию в рамках программы генетического спасения.

Ведущий автор Диана Робледо-Руис объясняет: «Геномная последовательность и генетическая карта помогут найти правильный баланс между спасением шлемоносной медовки от вымирания из-за инбридинга и сохранением уникальных черт, которые делают её шлемоносной медовкой».

Наличие таких исключительных геномных ресурсов открывает новую главу в спасении вида. Однако без страсти, самоотверженности и труда сотен людей и множества организаций шлемоносная медовка уже бы вымерла.

Соавтор исследования профессор Пол Саннукс говорит: «Эта поддержка включает федеральные и государственные агентства, такие как Департамент окружающей среды, земель, водных ресурсов и планирования (DELWP) и Zoos Victoria. Некоторые люди, как Брюс Куин из DELWP, посвятили сохранению вида 30 и более лет, а эффективная общественная группа The Friends of the Helmeted Honeyeater оказывала помощь программе охраны более трёх десятилетий. Это вдохновляющий пример того, как забота людей приводит к реальным изменениям в сохранении биоразнообразия».