Островное убежище для коал столкнулось с генетической "ловушкой"

Остров Кенгуру в Южной Австралии является домом для большой, в основном свободной от болезней популяции коал, что на первый взгляд выглядит историей успеха в сохранении вида.

Однако новое исследование Университета Флиндерс показывает, что из-за небольшого исходного размера популяция несёт генетическое наследие, которое может затруднить её выживание перед будущими угрозами. Статья опубликована в журнале Molecular Ecology.

Используя полногеномное секвенирование, исследователи сравнили коал с острова Кенгуру с материковыми популяциями в Виктории и Квинсленде.

Несмотря на относительно высокую численность на острове Кенгуру, у этих коал значительно ниже генетическое разнообразие и гораздо выше уровень инбридинга по сравнению с материковыми коалами.

Проблема уходит корнями в их историю. В 1920-х годах менее двух десятков коал были перевезены из Виктории на остров Кенгуру для спасения вида после того, как охота и потеря среды обитания почти уничтожили их. Эти исходные коалы происходили из популяции, которая уже была небольшой и генетически ограниченной.

Сегодня коалы вдоль восточного побережья Австралии официально занесены в список находящихся под угрозой исчезновения, а их популяции становятся меньше и более изолированными из-за вырубки лесов, лесных пожаров, болезней и развития дорожной сети.

В отличие от них, коалы на острове Кенгуру стали символом надежды для вида, несмотря на масштабные лесные пожары, уничтожившие более половины острова в 2019–2020 годах.

Ведущий автор доктор Кэти Гейтс говорит: «Коалы острова Кенгуру — это успешная история сохранения с точки зрения размера популяции. Но их генетическое здоровье говорит об обратном. Их ограниченное разнообразие и высокий инбридинг означают, что они могут не справиться с адаптацией к будущим угрозам, таким как болезни или изменение климата».

Исследователи обнаружили, что у коал острова Кенгуру гораздо больше и длиннее участков идентичной ДНК, унаследованной от обоих родителей. Учёные называют эти участки runs of homozygosity, и они являются признаком инбридинга.

Команда также обнаружила, что потенциально вредные генетические варианты чаще присутствовали в двойной дозе у коал острова Кенгуру, что увеличивает вероятность проявления этих вариантов у нового потомства.

Эта модель увеличивает риск проблем с фертильностью и других нарушений развития, что согласуется с несколькими аномалиями, обнаруженными у пойманных коал.

Хотя популяция до сих пор в основном сопротивлялась инфекционным заболеваниям, таким как хламидиоз и коаловый ретровирус, её сокращённый генетический «инструментарий» может сделать её уязвимой для будущих вспышек.

Исследователи рекомендуют активное управление сохранением вида, включая «генетическое спасение» — осторожное введение новых коал из генетически разнообразных материковых популяций.

Старший автор профессор Лучано Берегарай говорит: «Остров Кенгуру имеет потенциал оставаться важным природоохранным убежищем для коал. Но без генетического управления этот «ковчег» может превратиться в ловушку. Наша работа подчёркивает важность постоянного геномного мониторинга для видов, содержащихся в изоляции».

Выводы также несут более широкое сообщение для сохранения дикой природы: хотя острова и огороженные заповедники могут обеспечить немедленную защиту, они должны сочетаться со стратегиями укрепления генетического разнообразия, если они хотят оставаться настоящими убежищами для исчезающих видов.