Historie nosorožců odhalená při studiu DNA

Nový výzkum vysvětluje evoluční historii nosorožců a odhaluje překvapivý nedostatek genetické rozmanitosti v celé jejich dlouhé historii. Vzhledem k tomu, že všechny živé druhy nosorožců jsou v současné době ohroženy a čelí svým vlastním genetickým problémům, mohl by nový výzkum zlepšit úsilí o zachování.

Na vědeckém setkání, které se konalo před několika lety v Kodani, Svět starověkých zkamenělin Miluji dalene Ze Švédského muzea přírodní historie Setkal se s Tomem Gilbertem, evolučním biologem z kodaňské univerzity. Diskutovali o možnosti vědecké spolupráce, protože se objevilo téma nosorožců, protože každý z nich samostatně studoval tyto rohaté savce. To posunulo míč v pohybu, což vedlo k projektu, ve kterém Dalin a Gilbert spolu s odborníky z celého světa využili starodávné i moderní genomy ke studiu evoluční historie rodiny nosorožců.

Spolupráce byla logická, Vzhledem k tomu, že se vědci snažili rekonstruovat rodokmen nosorožců. Byl dokonce napadán biologem Charlesem Darwinem, který napsal článek na toto téma 17 let před jeho klíčovou prací, O původu druhů, publikováno V roce 1859.

Studium historie nosorožců bylo výzvou, protože všichni dnes existující nosorožci jsou ohroženi a jsou středem úsilí o zachování. Drtivá většina nosorožců navíc vyhynula před pleistocénní epochou, která začala asi před 2,58 miliony let. Rodina nosorožců vznikla před 55 miliony až 60 miliony let, když se odchýlila od tapírů. Nosorožci budou i nadále velkým úspěchem, když vyprodukují více než 100 různých druhů a rozšíří se po Africe, Eurasii a Severní a Střední Americe.

Někteří nosorožci se stali velmi velkými, jako např Mystický jednorožec (Stará Coelodonta). Tento nosorožec váží více než 2 000 kg Chundelatý kabát, obrovský hrb a obrovské 5 stop (1,5-Metr) trubka. Než doba ledová skončí Přibližně před 11 500 lety však Na Zemi zůstává pouze devět druhů nosorožců.

G/O Media může získat provizi

To better understand rhinos in terms of their history and distant ancestors, the team charted the genetic relationships of five living rhino species to three species of rhino that went extinct just prior to the end of the last ice age: the Siberian unicorn (Elasmotherium sibiricum), Merck’s rhinoceros (Stephanorhinus kirchbergensis), and the aforementioned woolly rhino. Black rhinos (Diceros bicornis), white rhinos (Ceratotherium simum), Sumatran rhinos (Dicerorhinus sumatrensis), greater one-horned rhinos (Rhinoceros unicornis), and Javan rhinos (R. sondaicus), were the living species included in the study.

The ensuing analysis showed that an ancestral split happened 16 million years ago during the early Miocene, creating two distinct rhino lineages, one in Africa and one in Eurasia. This split was due to their geographical spread and not the result of an emerging physical difference, namely the appearance of one-horned and two-horned rhinos.

The other key finding is that rhinos have a long history of low genetic diversity. A lack of genetic diversity is a sign of small populations, and it can lead to all sorts of genetic diseases as the result of deleterious mutations. This happened to mamut vlněný v jejich posledních dnech.

„Všech osm druhů obecně vykazovalo buď nepřetržitý, ale pomalý pokles velikosti populace za poslední dva miliony let, nebo trvale malé velikosti populace po dlouhou dobu,“ říká Mick Westbury, spoluautor studie a výzkumník z University of Copenhagen. , vysvětleno v tiskové zprávě e -mailu.

Jak naznačuje tento výzkum, starověký nosorožec se mu nějak dokázal přizpůsobit nebo se tomu přizpůsobit neustále malé počet obyvatel. Vědci mají skvělý termín pro popis procesu, který to umožňuje: čištění zátěže mutací.

„Tento druh není přizpůsoben nízké rozmanitosti, ale v některých ohledech by se dalo říci, že by se mohl přizpůsobit malým rozměrům,“ napsal Dalén v e -mailu. „Tato teorie předpovídá, že přirozený výběr může odstranit škodlivé mutace z populace, i když se velikost komunity zmenší. Nejedná se o adaptaci na sníženou rozmanitost, ale podle mého názoru by měla být považována za adaptaci na inbreeding.“

Nízká genetická rozmanitost, přestože byla nesmazatelnou součástí historie nosorožců, nevedla ke zhoršení zdraví v důsledku příbuzenského křížení a ublížení. mutace. Zajímavé je, že v tomto ohledu nejsou nosorožci sami. kočičí rodinakočky) má nižší genetickou rozmanitost, vysvětlil Dalin. To není příliš překvapivé, řekl, „protože masožravci mají obvykle menší rozmanitost než býložravci, vzhledem k tomu, že jejich počty jsou obecně menší“.

Ale zatímco „nízká genetická rozmanitost je dlouhodobou charakteristikou“ rodiny nosorožců, v poslední době se „obzvláště zhoršila“, pravděpodobně proto, že lidé tlačili tato stvoření k vyhynutí., jak píší biologové studie, publikováno dnes v Cell.

Ačkoliv tomu historická očista mutační zátěže možná zabránila Genetické problémy od procházení po extrémně nízké velikosti moderních nosorožců Jiný příběh. Jak uvádí článek, průměrná genetická rozmanitost pozorovaná u čtyř moderních genomů nosorožců byla měřena přibližně na polovině toho, co bylo vidět ve starověkém genomu (suchý nosorožec byl zařazen jako historický druh, protože jeho DNA pocházela z od jedince, který žil před 200 lety – před lidskými vlivy na populace nosorožců).

Studie poznamenává, že nosorožcům se za posledních 100 let podařilo odstranit nezdravé mutace, ale současní nosorožci se nyní musí potýkat s nižší úrovní genetických variací a vyšší mírou příbuzenského křížení než jejich předkové. To je důsledek více nežLov a ničení stanovišť ohrožuje tento druh vyhynutí.

Naštěstí může nový dokument prospět současnému úsilí o zachování. Nízká genetická rozmanitost, uvádí výzkum, nemusí nutně znamenat, že by nosorožci měli potíže. Ochránci přírody by se místo toho měli zaměřit na zvýšení velikosti své populace, než na posílení své individuální genetické rozmanitosti. Z praktického hlediska „to znamená, že hlavním cílem ochrany by mělo být zamezení pytláctví a ničení preferovaného stanoviště nosorožců,“ řekl Dalin.Přístup by se měl lišit podle druhů. Vysvětlil, že například africkému nosorožci hrozí pytláctví, zatímco nosorožci sumaterskému hrozí zničení jeho oblíbeného biotopu..

„Když to řeknu, nemyslím si, že můžeme ignorovat hrozbu z klesající genetické rozmanitosti a příbuzenského křížení,“ dodal Dallen. „Všichni nosorožci mají stále škodlivé mutace ve svých genomech, i když jsou menší než ve starověku. Vzhledem k malé velikosti populace většiny nosorožců v současné době je velmi pravděpodobné, že inbreeding bude pokračovat i v budoucnosti. Pokud k tomu dojde, uvidíme nárůst genetiky nemocí. “

Dalénova rada ochranářským manažerům zní, aby udělali vše, co je v jejich silách, aby zabránili pytláctví a chránili stanoviště zbývajících nosorožců, „pokud existuje šance, že budoucí generace tato zvířata uvidí“.

více: Bezprecedentní studie vlnatého mamuta ukazuje, kde se toulá od narození až do smrti.