15-річний експеримент у Фукусімі: гібриди переписують геноми диких тварин

Протягом лише кількох місяців після ядерної катастрофи на АЕС Фукусіма-Дайічі в 2011 році занедбані ферми в зоні евакуації стали місцем проведення несподіваного природного експерименту. Дослідники спостерігали, як домашні свині, що втекли, схрещувалися з дикими кабанами, створюючи великомасштабну гібридну популяцію, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники спостерігали за тваринами 15 років і тепер генетичний аналіз цих тварин виявив дещо неочікуване: материнські лінії свиней не зберегли свинячі гени, а прискорили їхнє зникнення. Автори дослідження зазначають, що результати їхнього аналізу пропонують новий погляд на те, як ознаки, що швидко розмножуються, можуть непомітно змінювати генетику диких тварин.

Генетичне дослідження було проведено під керівництвом професора Сінго Канеко з Університету Фукусіма і Донована Андерсона з Університету Хіросакі — у своїй роботі вони проаналізували генетичні сліди, що залишилися після гібридизації.

Спочатку вчені вважали, що гени домашніх свиней збережуться в дикій популяції, можливо, навіть збільшивши її чисельність за рахунок ефекту гібридизації. Однак порівнявши два типи генетичних маркерів — один передається тільки від матерів, а інший успадкований від обох батьків — команда виявила щось дивне. Виявилося, що в диких кабанів, які несуть мітохондріальну ДНК домашніх свиней, часто залишалося дуже мало ДНК свиней у решті частини геному. Материнська лінія сходила до домашніх свиней, але більша частина ширшого генетичного матеріалу вже була замінена.

Команда виявила, що пояснення виявилося напрочуд простим: уся справа у швидкості. Вчені виявили, що домашні свінти насправді не дотримуються типового для диких кабанів циклу розмноження, що трапляється раз на рік.

Відомо, що тварини можуть розмножуватися кілька разів на рік. Якби цей швидший ритм зберігався у самок-утікачок і передавався їхнім дочкам, це діяло б як кнопка прискорення еволюції. Більше виводків означає більше поколінь за той самий проміжок часу і більше шансів на розведення ДНК свиней, оскільки гібриди багаторазово схрещувалися з дикими кабанами.

Саме це і спостерігали вчені: вже через кілька років після аварії багато гібридів уже були на кілька поколінь далі від початкового схрещування. Результати також показали, що в багатьох випадках особини, які несуть мітахондріальну ДНК свиней, перебували більш ніж у п'яти поколіннях від першої події гібридизації. Це передбачає, що розмноження насправді відбувалося швидше, ніж міг би дозволити один річний цикл. Простими словами, материнська лінія свиней, можливо, перетасовувала генетичну карту з подвоєною швидкістю.

За словами професора Канеко, раніше передбачалося, що гібридизація між відновленими в дикій природі свинями і дикими кабанами може сприяти зростанню популяції. Але нові дані вказують, що швидкий репродуктивний цикл домашніх свиней успадковується по материнській лінії.

Утім, автори визнають, що їхні висновки ґрунтуються на відносно невеликій референтній групі домашніх свиней і на мікросателітних маркерах, а не на повному секвенуванні геному, що може стати обмеженням.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що зону навколо Фукусіми захоплюють радіоактивні гібриди: тепер ми знаємо, чому вони процвітають.

Раніше Фокус писав про те, що мозок свині оживили через годину після смерті тварини.

Під час написання використано матеріали Journal of Forest Research, Refractor.