Генетика косаток указывает на проблемы инбридинга

Новый генетический анализ южных резидентных косаток показал, что два самца произвели на свет более половины детёнышей, родившихся с 1990 года, образцы которых есть у учёных. Это признак инбридинга в небольшой популяции косаток, обитающей в водах пролива Салиш и залива Пьюджет-Саунд у побережья Вашингтона.

Согласно анализу, опубликованному на этой неделе в Animal Conservation, в настоящее время размножаются только около 26 из 76 находящихся под угрозой исчезновения китов в популяции южных резидентных косаток. Ограниченное число размножающихся особей сокращает эффективный размер популяции, делая её менее устойчивой к изменениям и, возможно, ставя под угрозу выживание отдельных животных, заявил ведущий автор Майкл Форд, биолог-эколог из Северо-западного научного центра рыболовства NOAA в Сиэтле.

«Эффективный размер этой популяции действительно мал, — сказал он. — Она ведёт себя как популяция всего из 20–30 особей».

Авторы исследования, включая учёных из Северного залива Океанического общества и Центра исследования китов, отмечают, что новая работа опирается на более ранние генетические исследования, но также поднимает новые вопросы о том, может ли инбридинг способствовать проблемам популяции. Численность южных резидентных косаток упала до самого низкого уровня за 30 лет.

Анализ выявил четырёх китов с высокой степенью инбридинга, включая потомство от пар отец-дочь и мать-сын, но отметил, что все четверо всё ещё живы. Многие другие киты могут быть инбредными в меньшей степени. Другие исследования показали, что более половины детёнышей южных резидентных косаток умирают до или вскоре после рождения, и новый анализ предполагает, что инбридинг может быть способствующим фактором.

«Мы обнаружили намёк на взаимосвязь, показывающую, что чем менее вы разнообразны [генетически], тем меньше вероятность прожить долго, — сказал Форд. — Мы ещё не знаем, насколько это серьёзная проблема, но это то, на что мы хотим обратить более пристальное внимание. Возможно, что некоторые проблемы этой популяции могут быть связаны с инбридингом».

Многие дикие виды поддерживают разнообразие за счёт смешивания, которое происходит, когда созревающие особи уходят из семьи, часто присоединяясь к новым семейным группам или образуя их. Южные резидентные косатки не следуют этой стратегии: киты остаются со своими матерями и семьями на протяжении всей жизни. Причина неясна; возможно, киты видят больше пользы в том, чтобы оставаться со своими семьями, поскольку матери продолжают помогать им охотиться на лосося.

Недостаток в том, что это подвергает популяцию большему риску инбридинга.

Хотя косатки в целом процветают во всём мире, изолированная популяция южных резидентных косаток, питающихся в основном лососем, — нет. NOAA Fisheries включило эту популяцию в число восьми национальных «Видов в центре внимания» и разработало План действий с усиленными мерами для содействия её восстановлению. Популяция сталкивается с тремя основными угрозами: нехватка добычи (лосося), судоходство и шум, а также химические загрязнители. План действий включает меры по устранению всех трёх рисков как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Исследователи получили ДНК для генетического анализа из образцов кожи и фекалий. Анализ определил двух самцов, известных как J1 и L41, в качестве отцов более чем половины других проанализированных китов, родившихся с 1990 года. J1 стал отцом 16 южных резидентных косаток от девяти разных самок, а L41 — 20 китов от 11 разных самок. Потомство этих двух самцов включает китов во всех трёх стадах южных резидентных косаток, что указывает на генетический обмен между стадами, но также и на то, что самцы спариваются с самками в своём собственном стаде.

Количество размножающихся китов в популяции колебалось от 12 до 53 за последние 40 лет, как показал анализ. Самые старые образцы происходят из популяции до 1970 года, в которой было всего 24 размножающихся кита. Анализ также показал, что репродуктивный успех самцов косаток увеличивается с возрастом, при этом медианный возраст отцовства составляет 31 год.

Поскольку в популяции южных резидентных косаток доминируют самки, возглавляющие сплочённые семейные группы, «довольно интересно заглянуть за кулисы и увидеть, что здесь происходит с отцами», — отметил Форд.