Текст уведомления здесь
Горилла ГрауэраAmy Porter, Dian Fossey Gorilla Fund International

Все меньше потомков, все больше инбридинга, еще меньше генетического разнообразия

Корреспондент «Чердака» поговорил с биологом Катериной Гушански о том, что происходит с восточными равнинными гориллами

Ученые из Уппсальского университета (Швеция) выяснили, что в популяции восточной равнинной гориллы быстро снижается генетическое разнообразие. Изменения в геноме ухудшают способность животных приспосабливаться к изменениям окружающей среды, бороться с болезнями и размножаться, что усугубляет и без того безрадостное положение этого краснокнижного примата. Корреспондент «Чердака» дозвонился в Уппсалу и поговорил с Катериной Гушански, одной из авторов нового исследования, о том, как были получены новые данные об ускорении вымирания горилл и почему для изучения этих животных ученым иногда приходится прислушиваться к оружейной стрельбе.
Добавить в закладки
Комментарии
Восточная равнинная горилла, или горилла Грауэра, — подвид восточной гориллы, который живет в Конго. В последние 100 лет ее численность сильно упала, а некогда единый ареал оказался разбит на множество небольших из-за деятельности человека, который охотится на нее и уничтожает места обитания.
Ученые из Швеции провели анализ генов предыдущих поколений горилл, использовав экспонаты из шведских музеев — шерсть и куски шкур животных, умерших давным-давно. Анализировали они и гены особей, живущих сейчас в Конго. Сравнив результаты, исследователи выяснили, что в ДНК современных животных накопилось множество мутаций, причем в генах, отвечающих за работу иммунной и репродуктивной систем.

— Я хотел спросить об исследовании гориллы Грауэра. Как вы проводили исследование музейных экспонатов?

— Чаще всего это были зубы. Иногда мы используем шерсть и кожу. В зависимости от того, до чего мы можем добраться и что нам куратор разрешает использовать как образцы. Те данные, которые в этой публикации, — на 50% из шерсти и на 50% из зубов.

— Вы секвенировали гены?

— Мы секвенировали полный геном, не просто определенные гены, а всю генетическую информацию, из которой состоит полноценный геном горилл. Поскольку это музейные экспонаты, мы выбрали именно такие образцы, которые хорошо сохранились. Самая большая проблема, когда работаешь с музейными материалами, это то, что 90% ДНК бактерий и грибков, которые развились на них, это контаминация. Но благодаря предыдущим исследованиям мы знали, какие из этих экспонатов хорошо сохранили ДНК. Мы выбрали те, в которых большой процент ДНК горилл, и использовали его, чтобы провести глубокое секвенирование. Сложность заключается в том, что кусочки ДНК в музейных образцах очень коротенькие — они быстро разлагаются после смерти организма. Может быть, там 50 баз (имеются в виду азотистые основания, из которых состоит ДНК — прим. «Чердака») или даже меньше. В то время как в нормальном образце, например в крови человека, миллионы баз в одном куске. Поэтому очень сложно работать со старыми образцами. Мы используем методику, которую используют в работе с неандертальцем, называется ancient DNA. Методология старой ДНК (секвенирование древней ДНК — метод, который используют для определения последовательности ДНК, выделенной из древних биологических образцов — прим. «Чердака»).

— А потом вы сравнивали с геномами ныне живущих горилл, живых?

— Да. Потому что уже есть опубликованный геном [современных горилл], мы смогли сравнить то, что сейчас находится в нем, и то, что было 100 лет назад. Музейные образцы позволили нам как на машине времени отправиться на сто лет в прошлое и посмотреть, как это выглядело. И благодаря этому сравнению мы могли понять, какие произошли изменения.

Нас поразило то, что довольно ожидаемые изменения произошли всего лишь за 4-5 поколений горилл, это 100 лет! Это же приблизительно 4-5 поколений людей!

Потому что и у горилл, и у людей одно поколение где-то 20 лет длится. За эти 4-5 поколений они потеряли генетическое разнообразие. У них очень сильно увеличился уровень инбридинга.

И кроме того, из-за потери генетического разнообразия у них более часто стали встречаться отрицательные мутации. Они влияют на иммунную систему, на возможность репродуцироваться и физиологические процессы, которые мы даже как таковые интерпретировать не можем. Но мы знаем, что у 60 других млекопитающих есть определенный вариант [гена], а у этих горилл этот вариант изменен. Например, ген, отвечающий за одну из функций иммунитета. Мы четко не знаем, что происходит, но мы знаем, что эти варианты, которые мы видим в гориллах, не присутствуют ни в одном другом живом организме. То есть они абсолютно одинаковые у утконоса, кенгуру, мыши, человека — и вдруг у гориллы мы видим другой вариант! Что означает, что в процессе эволюции этот вариант был очень важный и он сохранился на такой длительный эволюционный период, а у гориллы он другой — скорее всего, вариант гориллы имеет отрицательное влияние. Таким образом мы и пытаемся понять, какие изменения произошли в гориллах, положительные или отрицательные, и видим увеличенную частоту отрицательных мутаций.

— Кроме генов, отвечающих за иммунную систему, какие еще можно привести примеры?

— Мы нашли, например, изменения в генах, которые отвечают за развитие клеток Сертоли. Если там отрицательные изменения, это теоретически может иметь отрицательный эффект на способность размножаться. А это ведет к уменьшению популяции. Становится меньше потомков, еще больше инбридинга, еще меньше генетического разнообразия.

— То есть это произошло из-за уменьшения популяции и увеличения инбридинга?

— Да-да-да! В принципе да. Но мы видим интересные различия между грауэровскими и горными гориллами (горная горилла — второй подвид вида восточных горилл — прим. «Чердака»), они в принципе друг на друга очень похожи, они расщепились всего-то 10 000 лет тому назад. В эволюционной перспективе это вообще ничего, одно мгновение.

— Они свободно скрещиваются?

— Этого никто не знает, поскольку они не живут в одном месте. Я уверена, что они свободно скрещиваются, потому что, например, даже шимпанзе и бонобо свободно скрещиваются, а они разделились миллион лет тому назад. Так что я уверена что это так, но никто это не изучал.

— А горилла Грауэра большие занимает территории или осталась одна популяция?

— Этого точно никто не знает. Популяция, в которой они исторически жили, была довольно большая, но теперь она разделилась на много разных маленьких островков. Горилла Грауэра распространена в восточной части Демократической Республики Конго, и их популяция уменьшилась на 80% за последние двадцать лет.

— Это из-за действий браконьеров?

— Не только! Леса вырубаются на стройматериалы, под пастбища, на производство угля. Кроме того, в Конго идет гражданская война уже на протяжении 40 лет. Во время гражданской войны там бесправие. И местные… вожди, скажем так, добывают там полезные минеральные вещества. В Конго же очень много редкоземельных элементов и колтана (минерал, богатый ниобием и танталом, веществами, необходимыми в производстве микроэлектроники. Самые богатые залежи колтана находятся в Конго — прим. «Чердака»).

Когда люди приходят в леса, они должны, во-первых, раскопать это все, а во-вторых, они должны каким-то образом питаться. Они убивают животных, они уничтожают леса, и это происходит абсолютно неорганизованно и неконтролируемо. Это самая богатая ископаемыми часть страны и очень политически нестабильная. В такой ситуации и люди не выживают, а гориллам-то вообще…

Читайте также: В Конго добывают самые дорогостоящие элементы внутри Li-ion аккумуляторов. Но сама индустрия, кажется, уже на пределе

— Тут уж не до горилл, конечно.

— Ну конечно. Я там работала два года тому назад, собирала образцы, поэтому я это все видела своими глазами.

— Наверное, это было довольно опасно?

— Ой, да. И, честно говоря, хорошо, что я не совсем понимала, насколько это опасно, пока там не оказалась. Там оказалась — уже пришлось выживать. *смеется*

— Вы бы туда не поехали, если бы знали насколько?

— Первым делом я научилась, как реагировать, если ночью выстрелы слышатся. Вопросов не задавать, надевать ботинки и бежать из палатки, бежать вдоль рек или тропинок, чтобы нельзя было проследить, куда бежишь.

Это уже неважно, кто стреляет. Просто [беги] вдоль русла, чтобы не оставлять за собой следов.

Я такого не ожидала. Я работала в разных частях Африки, но такого у меня еще не было.

— Рад, что вы уцелели. Иначе было бы трудно взять у вас комментарий.

— Да и публикации бы, наверное, не было! *смеется*

— А как вы думаете, можно еще спасти эту гориллу?

— Да. Абсолютно! Для них еще не все потеряно. Что мы видим у горных горилл? Несмотря на то что у них популяция уменьшилась, они не потерпели таких страшных последствий, как гориллы Грауэра, по многим причинам. Скорее всего, это связано с тем, что громадное количество международных организаций совместно прикладывают усилия, чтобы поддерживать эту популяцию и не давать ей уменьшаться.

За последние 20 лет популяция горных горилл возросла, причем возросла сильно, намного больше, чем если бы этой поддержки не было. Их не только защищают от браконьерства, но и спасают из ловушек, и оказывают нужную ветеринарную помощь, лечат заболевания дыхательной системы, дают антибиотики и так далее. Можно, конечно, смеяться и говорить, что это зоопарк, но благодаря этому количество особей возрастает, и мы у горных горилл не видим таких изменений, как у горилл Грауэра. Если мы найдем возможность хотя бы стабилизировать количество животных в популяции горилл Грауэра, а тем более, если количество индивидуумов возрастет, то у них есть реальный шанс на выживание, и тогда этот вид будет сохранен на века.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы
Фрагмент Королевских ворот в Хаттусу, столицу Хеттской империиStylone / Фотодом / Shutterstock

Бронзовый коллапс, или Куда делись все эти люди

Чем был вызван кризис средиземноморских цивилизаций три тысячи лет назад

В конце второго тысячелетия до нашей эры в Греции и на Ближнем Востоке — в Месопотамии, в Древнем Египте, в Сирии, в Малой Азии — творились очень странные дела. Великие царства бронзового века одно за другим уходили в небытие, из ниоткуда появлялись новые народы, хроники повествовали о нашествиях, голоде и прочих бедствиях. Историки долго предпочитали винить во всем «народы моря», но теперь, благодаря археологическим данным, полученным в последние годы, у нас, кажется, есть основания иначе отвечать на вопрос, кто виноват в коллапсе «бронзовых» цивилизаций.
Добавить в закладки
Комментарии

Как рассказывает профессор Эрик Клайн из Университета Джорджа Вашингтона, директор Капитолийского археологического института, автор книги «1177 BC: The Year Civilization Collapsed», Средиземноморье позднего бронзового века представляло собой мир, очень похожий на современный, — глобализованное пространство с торговыми нитями, опутавшими всю ойкумену, то есть все страны, составлявшие на тот момент европейскую цивилизацию.

Торговые и культурные связи второго тысячелетия до нашей эры обеспечивали единый высокий технологический уровень городов Греции и Ближнего Востока во всем: в кораблестроении, в архитектуре, в обработке металлов. Чтобы показать протяженность и устойчивость торговых путей бронзового века, достаточно сказать, что олово для выплавки бронзовых изделий поступало, скорее всего, из Афганистана, а медь брали на Кипре.  Города были оснащены системами водоснабжения, инженерный уровень которых античным грекам тысячу лет спустя и не снился.

Все это откатилось назад со страшной скоростью в кратчайшие по меркам истории сроки, чтобы сбросить с древнего мира бронзовый век и позволить ему войти в новый век — железный, в ту историю, которую мы изучаем в школе.

За относительно короткое время — в древнеегипетских надписях зафиксирован промежуток от 1207 до 1177 года до нашей эры — весь прекрасный бронзовый мир растворяется. Торговые связи рушатся. Из известных нам царств бронзового века в более-менее нетронутом виде остается Египет, который теряет контроль над Сирией и Палестиной. Вавилон и Ассирия сохраняют разве что локальное значение. Исчезает микенская цивилизация. Разрушена Троя. [ ... ]

Читать полностью
Константин КрутовскийФото из личного архива

«Чего часто не хватает на местном уровне? Амбиций»

Большое интервью с Константином Крутовским, создателем центра геномных исследований в Красноярске

Константин Крутовский — специалист в области лесной геномики, профессор Гёттингенского и Техасского агро-механического университетов, ведущий научный сотрудник Института общей генетики РАН. Шесть лет назад он стал одним из создателей НОЦ геномных исследований в Сибирском федеральном университете, а в 2014-м победил в конкурсе мегагрантов с проектом «Геномные исследования основных бореальных лесообразующих хвойных видов и их наиболее опасных патогенов в Российской Федерации». Егор Задереев специально для «Чердака» встретился с Константином и поговорил с ним о сибирских лесах, геномах деревьев и научных исследованиях вокруг них.
Добавить в закладки
Комментарии

[ ... ]

Читать полностью

«Тренируемся на разных видах кошачьих»

Интервью с замдиректора Института проблем экологии и эволюции о том, зачем ученым кошки и рыси на подмосковной базе

В лесу под Москвой находится научно-экспериментальная база Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН «Черноголовка». Тут живут рыси, дальневосточные коты, домашние кошки, ежи, хомячки, куньи и особенно экзотически выглядящие в сосновом бору верблюды. База была организована в 1975 году для изучения поведения и химической коммуникации диких млекопитающих в условиях, максимально приближенных к естественным. Замдиректора Института проблем экологии и эволюции Сергей Найденко рассказал, какие исследования проводят на базе с кошачьими и чем котята рыси отличаются от всех остальных.
Добавить в закладки
Комментарии

— Сколько лет на станции содержат и изучают рысей?

— Рыси тут появились в 1986 году, и уже более 30 лет их тут изучают. Мы тут работали довольно много и активно с коллегами из Германии по репродуктивной биологии рысей, опубликовали целый ряд интересных работ. Мы работали с коллегами из Польши и с удовольствием бы продолжили эти исследования. Сейчас часть работ по онтогенезу, развитию детенышей, идет вместе с коллегами из Франции и Мексики. И по России у нас идут работы: мы работаем с Институтом цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске.

Cергей Найденко. Фото из личного архива

Cергей Найденко. Фото из личного архива

— Сколько кошек сейчас здесь содержится? [ ... ]

Читать полностью