Исследование генетики львов выявило серьёзные последствия фрагментации среды обитания

За последние сто лет человечество оказало заметное влияние на генетическое разнообразие популяции львов. К такому выводу пришло недавнее исследование докторов Кейтлин Карри и Джеймса Дерра из Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M.

Сравнив ДНК современных львов с ДНК львов столетней давности, учёные обнаружили явные генетические свидетельства недавней фрагментации популяции, когда группы одного вида оказываются изолированы друг от друга. Эта фрагментация может в долгосрочной перспективе повлиять на генетическое здоровье знакового вида. Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.

Учёные задались вопросом: изменилась ли генетическая структура популяций львов за последние 100 лет?

Для анализа современных популяций использовались данные ДНК из трёх предыдущих исследований львов, живших в период с 1990 по 2012 год. Для создания исторического набора данных была извлечена ДНК из костей, зубов и шкур 143 львов, живших в период с 1880 по 1949 год. Оба набора данных охватывают один географический ареал от Индии до Южной Африки. Такой анализ, сравнивающий данные из одного пространства в разное время, называется пространственно-временным исследованием.

Негде бродить

Известно, что самки львов обычно остаются рядом с прайдом, в котором родились, а самцы преодолевают большие расстояния в поисках новых прайдов. Таким образом, самцы почти исключительно ответственны за поток генов в популяции, что помогает поддерживать высокое генетическое разнообразие вида.

По мере быстрого роста человеческой популяции в Африке и появления всё больше барьеров для перемещения львов (города, изгороди, сельхозугодья) самцы больше не могут путешествовать так далеко, как раньше.

Результаты анализа ДНК оказались более выраженными, чем ожидалось. В исторической популяции по ядерной ДНК было сложно определить происхождение льва из-за высокого исторического уровня потока генов. В современной же популяции для большинства львов можно определить общую область или субпопуляцию. Несмотря на бо́льшую изоляцию субпопуляций, общий уровень генетического разнообразия по-прежнему считается высоким.

Последствия низкого генетического разнообразия

Если львы сегодня в целом генетически здоровы, почему это важно?

"За последние 100 лет мы ограничили естественное перемещение многих видов. Эта изоляция приводит к снижению потока генов и в конечном итоге может снизить генетическое разнообразие до уровня, угрожающего выживанию локальных популяций", — пояснил Дерр.

Наиболее известный пример последствий недостатка генетического разнообразия — другая большая кошка, африканский гепард. Учёные полагают, что гепарды пережили два серьёзных "бутылочных горлышка" — события, ведущие к быстрому сокращению генофонда. Это привело к инбридингу и крайне низкому генетическому разнообразию. В результате современная популяция гепардов, даже в дикой природе, с трудом противостоит новым болезням, имеет проблемы с размножением и другие серьёзные проблемы со здоровьем.

История надежды

Такой участи ещё можно избежать для львов, особенно теперь, когда эксперты имеют доказательства значительного влияния изоляции и разделения на их популяции.

"Это не должна быть история, внушающая уныние, а, скорее, история надежды", — говорит Карри. "Да, мы видим снижение генетического разнообразия у популяций львов за последнее столетие. Но в настоящее время, по сравнению с другими видами млекопитающих, генетическое разнообразие львов по-прежнему считается высоким".

При ответственном управлении, направленном на предоставление прайдам достаточного пространства для размножения и обеспечение более свободного перемещения самцов между изолированными участками, можно увеличить генетическое разнообразие и уменьшить разделение популяций львов.

Уже существуют программы по реинтродукции львов в районы, где они когда-то обитали, а стратегии сосуществования всё чаще интегрируются в программы охраны дикой природы.

"Позитивный вывод заключается в том, что теперь, когда мы это задокументировали и поняли, политику можно адаптировать для иного управления этими популяциями", — сказал Дерр. "Теперь мы знаем, что нельзя ко всем львам относиться одинаково. Теперь у нас есть ответственность управлять этими животными, и многими другими охраняемыми видами дикой природы, способами, которые лучше отражают их текущую биологию".