Populacje koali w południowo-wschodniej Australii przeżywają rozkwit genetyczny i szybko się regenerują, co daje rzadką okazję, aby zobaczyć, jak gatunki mogą przezwyciężyć niebezpieczeństwa związane z chowem wsobnym i być może uniknąć spirali wymierania.
Ożywienie, szczegółowo opisane w publikacji Science z 5 marca, pokazuje, że gatunek nie pozostaje ograniczony genetycznie tylko dlatego, że kiedyś stanął w obliczu niemal całkowitego upadku. Jest to ważne, ponieważ nagłe spadki populacji często prowadzą do wąskich gardeł genetycznych, zwiększając ryzyko szkodliwych skutków chowu wsobnego.
Od bliskiego wyginięcia do odnowy genetycznej
Na początku XX wieku nieustające polowania na handel futrami zmniejszyły populację koali w Wiktorii do około 500 osobników. Aby chronić gatunek, działacze na rzecz ochrony przyrody przenieśli małe grupy na pobliskie wyspy. Populacje wysp rozkwitły, a koale ostatecznie ponownie skolonizowały kontynent. Do 2020 roku populacja koali w Wiktorii wzrosła do prawie pół miliona. Jednak potomkowie tych małych grup założycielskich początkowo charakteryzowali się niską różnorodnością genetyczną, co budziło obawy dotyczące chowu wsobnego.
Takie wąskie gardła genetyczne mogą prowadzić do deformacji i złego stanu zdrowia. Jednak badania prowadzone przez Collina Ahrensa z Cesar Australia pokazują, że szybki wzrost populacji może odwrócić tę tendencję. Zespół przeanalizował dane genetyczne 418 koali ze wschodniej Australii, śledząc, jak zmieniała się zmienność genetyczna w miarę odbudowy populacji.
Mieszanie genów: klucz do wyzdrowienia
Wyniki pokazały, że chociaż wiktoriańskie koale początkowo charakteryzowały się niską różnorodnością genetyczną, ich szybki wzrost stymulował tasowanie genów. Zwiększona liczba kojarzeń doprowadziła do nowych kombinacji i mutacji, z których część okazała się korzystna. To mieszanie umożliwiło potomstwu odziedziczenie korzystnych cech bez szkodliwych skutków ubocznych często obserwowanych w populacjach wsobnych.
Naukowcy zauważyli już spadek częstości występowania deformacji zębów i jąder u wiktoriańskich koali, co wskazuje, że zmieniający się skład genetyczny poprawia ich zdrowie.
„Cała ta informacja genetyczna zostaje pomieszana w wielu nowych kombinacjach” – wyjaśnia Ahrens.
Lekcje na rzecz ochrony przyrody
Doświadczenia z wiktoriańskimi koalami są zgodne ze wzorcami obserwowanymi u gatunków inwazyjnych. Kiedy niewielka liczba osobników tworzy nową populację, szybki wzrost może szybko przywrócić różnorodność genetyczną poprzez mutację i krzyżowanie. Podobny przykład stanowi konik polny Roselow w Szwecji, który przywraca utraconą różnorodność genetyczną w ciągu zaledwie 15 pokoleń.
Genetyk ewolucyjny Kok van Oosterhout z Uniwersytetu Anglii Wschodniej potwierdza, że ustalenia są zgodne z przewidywaniami teoretycznymi. Dowody empiryczne dotyczące dzikich gatunków są rzadkie, co czyni tę obserwację szczególnie zachęcającą.
Patrzenie w przyszłość
Badanie sugeruje, że szybki wzrost populacji może posłużyć jako „pierwsza pomoc” dla gatunków borykających się z genetycznymi wąskimi gardłami. Jednak van Oosterhout zauważa również, że niektóre gatunki, takie jak żurawie krzykliwe i muchołówki rajskie na Seszelach, pomimo wysiłków zmierzających do wyzdrowienia, w dalszym ciągu doświadczają problemów genetycznych. W niektórych przypadkach w celu osiągnięcia pełnego wyzdrowienia mogą być wymagane bardziej ukierunkowane środki, takie jak modyfikacja genetyczna.
To badanie niesie przesłanie nadziei: rozpoczęcie od małej różnorodności niekoniecznie oznacza śmierć gatunku. Zapewnienie zrównoważonego wzrostu populacji może zmniejszyć ryzyko chowu wsobnego i przywrócić zmienność genetyczną, potencjalnie zmieniając w przyszłości praktyki w zakresie genetyki konserwatorskiej.
