Гибридизация способствует выживанию наиболее уязвимой морской птицы Европы

от

Когда особи из двух разных видов скрещиваются, могут появиться гибридные организмы, которые демонстрируют характеристики обеих генетических линий. Хотя гибридизация является распространённым природным явлением, она часто рассматривается как проблема в сохранении биоразнообразия.

Однако исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что гибридизация между средиземноморским буревестником и балеарским буревестником — морскими птицами, находящимися под угрозой исчезновения, — сыграла решающую роль в поддержании генетического разнообразия и выживании наиболее уязвимой морской птицы в Европе.

Исследование

Исследование проводилось под руководством профессоров Хулио Розаса, Марты Риуторт и Якоба Гонсалеса-Солиса с факультета биологии и Исследовательского института биоразнообразия Университета Барселоны (IRBio), а также с участием Джоан Феррер Обиол из Миланского университета (Италия). Соавтором статьи также является Кристиан Куэвас-Кабалье, недавно защитивший докторскую диссертацию в UB, и другие эксперты.

Результаты исследования

Исследование подчёркивает, что гибридизацию следует учитывать в планах по сохранению и управлению, особенно в условиях, когда человеческое воздействие на биоразнообразие ускоряет сокращение и исчезновение форм жизни на планете.

В частности, в случае буревестников существует острая необходимость сократить случайный прилов морских птиц в рыболовных снастях, чтобы предотвратить будущую гибель этих знаковых видов.

Балеарский буревестник (Puffinus mauretanicus), таксон, эндемичный для Балеарских островов, находится под угрозой исчезновения согласно Международному союзу охраны природы (IUCN). Его ареал размножения ограничен Балеарскими островами, он имеет низкую скорость воспроизводства и страдает от высокой дополнительной смертности из-за случайного прилова в ярусном рыболовстве.

Несколько симуляций показывают, что вид может исчезнуть в ближайшие десятилетия, если не будут приняты срочные меры.

Новое исследование изучает динамику гибридизации между балеарским буревестником и средиземноморским буревестником (Puffinus yelkouan) и её влияние на геномное разнообразие балеарского буревестника — плохо изученный вопрос, который ограничивал стратегии сохранения.

Эти две генетически близкие линии претерпели повторяющиеся эпизоды дивергенции и гибридизации во время ледниковых циклов плейстоцена, создав географический градиент гибридизации и генетической дифференциации от Восточного Средиземноморья до Питиусских островов (Ибица и Форментера). Исследование также показывает, что популяция на Менорке генетически ближе к линии yelkouan, чем к mauretanicus.

Хотя когда-то гибридизация считалась проблемой в управлении сохранением из-за потенциального воздействия неадаптивных генетических вариантов, этот взгляд всё чаще оспаривается. Новое исследование предлагает наглядный пример эволюционной важности гибридизации в защите критически уязвимых видов-флагманов.

«Гибриды могут вносить генетическое разнообразие и адаптивный потенциал, тем самым принося пользу небольшим и находящимся под угрозой популяциям. Используя моделирование для прогнозирования динамики популяций балеарского буревестника, мы показываем ценность сохранения гибридных популяций, чтобы избежать проблем, связанных с инбридингом (повышенная гомозиготность, снижение генетического разнообразия и т. д.)», — объясняют исследователи Изкиердо-Аранега и Феррер Обиол.

«Гибридизация может противодействовать этим эффектам посредством естественного генетического спасения, помогая предотвратить достижение популяцией порогов исчезновения», — объясняют исследователи Изкиердо-Аранега и Феррер Обиол. «Эволюционная история этих буревестников также показывает, как гибридизация может иметь решающее значение для поддержания генетического разнообразия у угрожаемых таксонов».

Эксперты предупреждают, что действий, направленных исключительно на сохранение генетического разнообразия, недостаточно для обеспечения выживания балеарского буревестника.

Профессор Гонсалес-Солис, руководитель группы экологии морских птиц UB-IRBio, объясняет: «Ярусное рыболовство — это высокоселективная техника, но иногда она ловит особей всех трёх эндемичных видов буревестников в Средиземноморье, что составляет тысячи птиц каждый год. Это явление известно уже десятилетия, и существуют эффективные меры, которые могут полностью устранить этот случайный прилов — всё, что нужно, это политическая воля для их реализации».

Инициатива Каталонии для проекта Earth BioGenome

В этом контексте важно подчеркнуть, что геном балеарского буревестника — первый, полученный в рамках Каталианской инициативы для проекта Earth BioGenome (CBP) — был секвенирован и аннотирован в лабораториях Розаса и Риуторт. Эта инициатива, начатая в Каталианском обществе биологии, филиале Института каталанских исследований (IEC), поддерживается IEC в рамках проекта Biogenome–IEC. Её сопредседателем является Марта Риуторт (UB-IRBio), и она формирует сеть экспертов с миссией секвенирования эталонных геномов эукариотических видов, обитающих в каталаноязычных регионах.

Как объясняет Риуторт, «это исследование показывает, что эталонные геномы стали важнейшим инструментом в усилиях по сохранению биоразнообразия. Наличие хорошо аннотированного генома балеарского буревестника было ключом к проведению анализов гибридизации с его сестринским таксоном и выявлению затронутых геномных регионов, а также к проведению популяционных геномных исследований, которые раскрывают прошлую историю двух линий и позволяют нам моделировать их будущее в различных сценариях защиты».

«В CBP это побуждает нас продолжать наши усилия по увеличению числа эталонных геномов и, что наиболее важно, продвигать такого рода исследования, которые должны внести решающий вклад в улучшение состояния нашей окружающей среды», — заключает Риуторт.

Предоставлено: Университет Барселоны.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте