Новый способ измерения возраста дельфинов открывает окно в их жизнь

от

Знание возраста животного даёт ключевую информацию о продолжительности его жизни и времени размножения. Возраст также важен для понимания здоровья популяции и её способности справляться с такими угрозами, как загрязнение и потеря среды обитания.

Однако определить возраст диких животных непросто, особенно дельфинов. До недавнего времени исследователям приходилось разрезать зубы мёртвых дельфинов и подсчитывать слои роста, подобно годичным кольцам деревьев. Этот метод становится более проблематичным для старых животных, потому что зубы изнашиваются, а слои роста располагаются ближе друг к другу, что может привести к недооценке возраста дельфинов. Очевидно, что невозможно извлечь зубы у живых дельфинов.

В нашем новом исследовании мы связали маркеры ДНК с известными возрастами зубов мёртвых дельфинов, чтобы создать первые молекулярные «эпигенетические часы» для обыкновенных дельфинов (Delphinus delphis). Это позволяет учёным оценивать возраст живых обыкновенных дельфинов по образцу кожи, открывая новое окно в жизнь этих знаковых животных.

Но это исследование также поднимает два ключевых вопроса: могут ли ограничения, связанные с возрастом зубов, повлиять на точность часов, и влияет ли деградация ДНК у мёртвых животных на оценку возраста? Наша работа затрагивает обе проблемы.

Новые методы, основанные на ДНК, преобразуют подход учёных к оценке возраста, позволяя считывать крошечные химические изменения в ДНК, которые предсказуемо изменяются по мере взросления животных. Исследователи изучили эти закономерности ДНК у сотен видов млекопитающих и разработали эпигенетические часы — надёжные инструменты, которые оценивают возраст без необходимости удалять зубы или использовать инвазивные методы.

Хотя эпигенетические часы для дельфинов только начинают появляться, эти изменения ДНК были изучены только у нескольких видов. До сих пор не существовало эпигенетических часов для обыкновенных дельфинов — одного из наиболее распространённых видов дельфинов в мире.

Для создания этих часов учёным сначала нужны образцы кожи животных, возраст которых уже известен. Эти эталонные возраста часто получают от дельфинов, за которыми наблюдают с рождения в дикой природе, или от животных, находящихся на попечении человека.

Мы проанализировали 75 обыкновенных дельфинов, которые выбросились на берег или были случайно пойманы в рыболовные сети в Новой Зеландии. Для каждого животного мы подсчитали слои роста в зубах, чтобы определить возраст, и использовали образец кожи для измерения маркеров ДНК почти в 38 000 участках по всему геному.

Мы объединили эти данные, чтобы построить модель, которая оценивает возраст по ДНК, и создали эпигенетические часы для обыкновенных дельфинов. Наши часы могут предсказывать возраст с точностью примерно до двух лет, хотя оценки становились менее точными для старых дельфинов.

Это возвращает нас к ключевому вопросу: связано ли это с менее точным определением возраста зубов у старых животных или с тем, что ДНК разрушается после смерти? В нашем исследовании часы, как правило, недооценивали возраст старых дельфинов. Однако если бы проблема заключалась в возрасте зубов, мы бы ожидали обратного — что эпигенетические часы давали бы более старые возраста, чем показания зубов. Это делает ошибки при определении возраста зубов маловероятными.

Мы также проверили, влияет ли разложение кожи на оценку возраста, и не обнаружили никакого эффекта. Почему же тогда старые дельфины недооцениваются? Это биологический эффект, наблюдаемый у многих видов. Изменения ДНК, отслеживающие возраст, становятся более постепенными в более позднем возрасте, что означает, что у часов меньше сигналов для работы.

Это происходит не из-за зубов или разложения, а потому, что старение естественным образом замедляется на молекулярном уровне. Наши выводы касаются давних опасений по поводу надёжности определения возраста зубов для калибровки эпигенетических часов. Мы показываем, что метод действительно надёжен, даже при использовании выбросившихся на берег или пойманных дельфинов.

Это означает, что часы ДНК могут быть созданы для животных, возраст которых известен только по показаниям зубов. Это важно, потому что для многих видов дельфинов записи о зубах у мёртвых животных являются основным или единственным методом, который учёные используют для определения возраста особи.

Молекулярные часы — это важный шаг вперёд для сохранения обыкновенных дельфинов. Учёные теперь могут определять возраст по минимально инвазивным биопсийным образцам и, в свою очередь, оценивать выживаемость и репродуктивные показатели у свободно плавающих диких дельфинов. Это поможет определить, как такие угрозы, как изменение климата и прилов в рыболовстве, влияют на разные возрастные группы.

Обыкновенные дельфины — один из наиболее распространённых видов дельфинов на Земле, и долгое время они считались многочисленными. Но они сталкиваются со значительным давлением со стороны человека во всём мире и становятся всё более уязвимыми.

В Новой Зеландии и по всей Австралазии они являются одними из наиболее часто попадающих в прилов дельфинов в рыболовстве. Опыт других регионов, таких как Средиземное море, показывает, что даже «обычные» виды могут быстро сокращаться под воздействием таких факторов, как перелов, загрязнение и деградация среды обитания.

Способность точно оценить возраст по небольшому образцу кожи означает, что учёные могут лучше понять, как долго живут обыкновенные дельфины, когда они размножаются и сколько молодых выживает. Такая информация имеет решающее значение для защиты популяций до того, как они сократятся.

Источник: The Conversation.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте