Raport: Wydry morskie mają niską różnorodność genetyczną, podobnie jak inne zagrożone gatunki
Wydry morskie mają niską różnorodność genetyczną, która może zagrozić ich zdrowiu jako gatunku, odkrył zespół naukowców pod przewodnictwem UCLA. Ustalenia te mają wpływ na ochronę rzadkich i zagrożonych gatunków, w przypadku których niska różnorodność genetyczna może zwiększyć szanse na wyginięcie.
Różnorodność genetyczna jest miarą tego, jak wiele różnic istnieje pomiędzy poszczególnymi osobnikami w populacji. Duże populacje mają zazwyczaj dużą różnorodność genetyczną (wiele różnic między osobnikami), podczas gdy małe populacje tracą znaczną część tej różnorodności, w wyniku czego jednostki są bardziej genetycznie podobne do siebie.
Niski poziom różnorodności genetycznej wydry morskiej jest podobny do gatunków zagrożonych, takich jak gepard i diabeł tasmański, powiedziała wiodąca autorka Annabel Beichman, absolwentka UCLA w dziedzinie ekologii i biologii ewolucyjnej. Ona i jej koledzy zrekonstruowali historię ewolucji wydry i ocenili jej poziom różnorodności genetycznej, historię zmian w wielkości populacji oraz poziomy potencjalnie szkodliwej zmienności genetycznej. Biolodzy znaleźli dowody potencjalnie szkodliwej zmienności genetycznej i krzyżowania blisko spokrewnionych przodków w genomie wydry morskiej - wzór, który jest powszechny w zagrożonych gatunkach z małą populacją. Zespół przeanalizował genom wydry morskiej Gidget, samicy z Akwarium Monterey Bay, która zmarła w tym roku, jak również genom wydry południowoamerykańskiej jako ewolucyjny punkt odniesienia. Istnieje 13 gatunków wydr, a wydra morska i wydra olbrzymia żyją w skrajnie różnych środowiskach - wydra olbrzymia w ciepłym środowisku słodkowodnym i wydra morska w mroźnych wodach przybrzeżnych Północnego Oceanu Spokojnego. Badanie to jest pierwszą kompleksową analizą genomiczną wydr.
"Podczas gdy niska różnorodność niekoniecznie jest sama w sobie niebezpieczna, znaleźliśmy również podwyższony poziom potencjalnie szkodliwej zmienności w obrębie genów, być może ze względu na historię spadku populacji - co może mieć wpływ na populację w przyszłości" - stwierdziła Beichman.
"Wydry morskie mogą być zagrożone", powiedział współautor Robert Wayne, wybitny profesor ekologii i biologii ewolucyjnej z UCLA oraz profesor Howard Hughes Medical Institute. "To jest znak ostrzegawczy, czerwona flaga. Powinniśmy się upewnić, że nie dopuścimy do ponownego zmniejszenia się ich populacji".
Podczas gdy foki i lwy morskie żyją w oceanie od 30 milionów lat, a wieloryby i delfiny od ponad 50 milionów lat, wydry morskie miały tylko około 5 milionów lat na dostosowanie się do środowiska morskiego. "W czasie ewolucji" - powiedział Beichman - "to tylko pstryknięcie palców".
Wieloryby, foki, lwy morskie i delfiny mają gruboziarnistą warstwę tłuszczu, która utrzymuje ich ciepło w środowisku zimnej wody morskiej, ale wydry morskie nie mają tej warstwy. Zamiast tego mają gęste i wodoodporne futro. Od połowy XVII wieku polowano na wydry ze względu na ich futro. Ich liczba wahała się od 150.000 do 300.000 na całym świecie przed handlem futrami. Od czasu zakończenia handlu futrami, liczba wydr morskich spadła do 1.000 do 2.000 na całym świecie.
Biolodzy znaleźli dowody na małe zmiany w zestawie dziewięciu genów, które łącznie wpływają na ewolucję grubego futra wydr. Naukowcy jako pierwsi identyfikują te geny jako ważne w ewolucji wydr. Zespół doniósł również o 18 znaczących genach, które mogą być związane z takimi obszarami jak reprodukcja, funkcja immunologiczna, rozwój mózgu i rozwój kończyn.
Beichman, Wayne, Lohmueller oraz inni naukowcy prowadzą obecnie dalsze badania nad sekwencjonowaniem genów u 130 innych wydr morskich z populacji wokół północnego Pacyfiku, w tym z Wysp Kuril na północ od Japonii, Wysp Aleutańskich, środkowej Alaski i Baja California, Meksyk. Badania były finansowane przez National Science Foundation, Monterey Bay Aquarium, National Institutes of Health Training Grant, Senat akademicki UCLA i program UCLA Catalyst.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190618174345.htm