В регионах, окружающих место аварии на атомной электростанции Фукусима на северо-востоке Японии, радиоактивные домашние свиньи и дикие кабаны быстро скрещиваются. Хотя это далеко не единственный недавний случай гибридизации животных, эта ситуация предоставляет биологам дикой природы беспрецедентную возможность изучить проблему в режиме реального времени, а также разработать шаблон для изучения растущей проблемы во всём мире.
В 2011 году землетрясение магнитудой 9,0 в Тихом океане потрясло Японию. Землетрясение и последующее цунами разрушили атомную электростанцию Фукусима-Дайичи на побережье. Эта масштабная экологическая катастрофа будет иметь последствия для многих поколений. По оценкам, около 164 000 жителей в окрестностях были вынуждены эвакуироваться в течение нескольких часов, и, возможно, тысячи людей всё ещё остаются перемещёнными. Среди оставшихся животных были не только домашние питомцы, но и одомашненные свиньи на местных фермах. Хотя это считается самой серьёзной ядерной аварией после Чернобыля, усилия по локализации предотвратили гораздо более смертоносный исход.
Потомки сбежавших свиней до сих пор бродят по заросшим полям и лесам вблизи закрытой электростанции, но это уже совсем другие животные, чем их прапрадеды. Как и во многих других местах, свиньи скрещиваются с местными дикими кабанами, создавая новую популяцию гибридных свиней. Но в то время как защитники природы постоянно работают над сокращением численности этих разрушительных животных, никто не пытался сделать то же самое с фукусимскими свиньями.
Дикий кабан с видимыми признаками, связанными с происхождением от домашних свиней, в зоне эвакуации Фукусимы. После ядерной аварии 2011 года сбежавшие свиньи скрещивались с дикими кабанами, создавая редкое событие гибридизации, которое позволило исследователям изучить, как материнская линия влияет на генетический оборот в популяциях диких животных. Кредит: Хироко Ишинива из Женского университета Мукогава, Япония.
Это создало совершенно уникальную ситуацию для таких генетиков, как Синго Канеко из Университета Фукусимы. Команда Канеко поставила перед собой задачу изучить, как генетика домашних свиней повлияла на их последующие поколения гибридных потомков кабанов. Канеко сотрудничал с генетиком из Университета Хиросаки Донованом Андерсоном, чтобы проанализировать митохондриальную ДНК материнских свиней, а также генетические маркеры ещё десяти домашних свиней и 191 дикого кабана, собранных в период с 2015 по 2018 год.
Их выводы, опубликованные в журнале Journal of Forest Research, описывают совершенно неожиданный ландшафт. Вместо того чтобы домашние свиньи оказывали расширенное генетическое влияние на своих потомков, материнские линии свиней ускоряют генетический оборот у диких кабанов. По словам Канеко, это прямо противоречит некоторым преобладающим теориям гибридизации.
«Хотя ранее предполагалось, что гибридизация между одичавшими свиньями и дикими кабанами может способствовать росту популяции, это исследование демонстрирует — на основе анализа крупномасштабного события гибридизации после аварии на Фукусиме — что быстрый репродуктивный цикл домашних свиней передаётся через материнскую линию», — сказал он в заявлении.
Ключ к этому заключается в том, что быстрый генетический оборот, вероятно, связан с тем, как каждый вид размножается. В то время как кабаны обычно размножаются только один раз в год, у одомашненных свиней циклы в течение всего года. Эта последняя черта, по-видимому, сохранилась в последующих гибридных поколениях, что означает гораздо более быстрый оборот поколений, который быстро разбавляет гены ядерных свиней через регулярные взаимодействия с кабанами.
Они обнаружили, что кабаны, несущие ДНК свиней, обладали «значительно более низкими пропорциями» ядерных генов свиней по сравнению с потомством, рождённым от кабанов. В случаях материнских линий свиней некоторые животные уже были на пятом и более поколении, удалённом от первоначального скрещивания. Но хотя экология вокруг Фукусимы сейчас не похожа ни на что другое в мире, авторы исследования говорят, что их выводы могут быть полезны для аналогичных исследований в других местах.
«Мы хотим подчеркнуть, что этот механизм, вероятно, имеет место в других регионах мира, где одичавшие свиньи и дикие кабаны скрещиваются», — сказал Андерсон, а Канеко добавил, что их выводы могут помочь улучшить усилия по борьбе с инвазивными видами.
«Понимая, что материнские линии свиней ускоряют оборот поколений, власти могут лучше прогнозировать риски, связанные с ростом численности популяций», — сказал Канеко.