От фактора риска к преимуществу выживания: как туберкулёз повлиял на эволюцию сурикатов

Международная группа исследователей под руководством Ульмского университета выяснила, что сурикаты генетически адаптируются к специфичной для вида форме туберкулёза. Учёные также обнаружили, что изменение климата в пустыне Калахари оказывает дополнительное давление отбора на животных. Сочетание инфекционного давления и климатических изменений создаёт для сурикатов усиливающийся эволюционный стресс. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

Как болезни диких животных влияют на генетику их хозяев в долгосрочной перспективе и какова роль изменения климата?

Группа исследователей из Германии, Швейцарии, Великобритании и Австралии под руководством профессора Симоне Зоммер из Института эволюционной экологии и геномных исследований в Ульмском университете изучила этот вопрос с помощью генетических данных, собранных за два десятилетия более чем у 1500 сурикатов, а также данных о распространении туберкулёза.

Исследователи впервые смогли показать, что болезнь изменяет иммунно-генетическое разнообразие животных. Инфекция туберкулёзом, вызываемая бактерией Mycobacterium suricattae, значительно сокращает продолжительность жизни сурикатов и затрудняет их размножение.

Исследование сосредоточено на так называемых генах MHC (Major Histocompatibility Complex), которые играют важную роль в распознавании патогенов и иммунной защите всех позвоночных. Учёные сделали удивительное открытие: в ходе исследования определённый ген превратился из предполагаемого фактора риска в фактор выживания. Хотя изначально этот вариант гена чаще встречался у инфицированных животных, процессы адаптации у диких животных позже привели к более долгой жизни и большему количеству потомства — явное указание на динамические процессы отбора, запускаемые патогенами.

«Наши данные убедительно показывают, как инфекционные заболевания могут вызывать эволюционные изменения в популяциях диких животных в реальном времени», — объясняет доктор Надин Мюллер-Кляйн, первый автор исследования и учёный из Института эволюционной экологии и геномных исследований. До сих пор такие адаптации в основном гипотетически предполагались на основе лабораторных исследований.

Особенно тревожным является то, что климатические изменения, особенно повышение температуры и изменения количества осадков в сочетании с волнами жары, значительно увеличивают распространение и прогрессирование туберкулёза. Результаты подчёркивают растущую важность болезней диких животных в контексте глобального потепления.

«Изменение климата не только изменяет среду обитания, но и влияет на то, как инфекционные заболевания воздействуют на здоровье диких животных», — объясняет соавтор из Ульма доктор Доминик Мелвилл. «Недостаток пищи и тепловой стресс истощают энергетические резервы — что особенно критично, когда животное уже ослаблено или инфицировано».

Профессор Зоммер добавляет: «Двадцать лет назад мы уже поняли, что сохранение генетического разнообразия будет иметь решающее значение для сохранения видов. Теперь мы осознаём, как иммуногенетическое разнообразие играет центральную роль — оно может значительно усилить устойчивость диких животных к болезням перед лицом изменения климата».

Исследование также показывает положительные перспективы для них. В то же время эколог дикой природы предупреждает: «Результаты подчёркивают необходимость рассматривать генетическое разнообразие как неотъемлемую часть современных стратегий сохранения видов».

Выводы этого исследования касаются не только сурикатов. Они вносят значительный вклад в фундаментальные исследования в области эволюционной биологии, а также дают важный импульс для здоровья диких животных и стратегий сохранения в условиях изменения климата.

Исследование стало возможным благодаря обширному сбору данных об одной из наиболее документированных популяций диких животных в мире в заповеднике у реки Куруман в Калахари и десятилетиям исследований под руководством профессора Марты Мансер из Цюрихского университета и профессора Тима Клаттона-Брока из Кембриджского университета.

Предоставлено Ульмским университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте