Сумчатые волки генетически «ослабли» еще до появления людей

Генетики отсеквенировали ДНК вымершего в XX веке сумчатого хищника тилацина, известного также как сумчатый волк или тасманийский сумчатый тигр. Оказалось, что генетическое разнообразие тилацинов начало снижаться задолго до заселения мест их обитания людьми. Сравнительный генетический анализ показал, что поразительное сходство тилацина с представителями семейства собачьих не определяется сходством генов, кодирующих белки, а, по-видимому, стало результатом конвергентной эволюции регуляторных сетей. Статья опубликована в Nature Ecology&Evolution.

Некогда сумчатые волки были широко распространены в Австралии, но около трех тысяч лет назад исчезли на континенте. Небольшая их популяция сохранялась на острове Тасмания до начала XX века, пока местное правительство не сочло хищников угрозой овцеводству и не объявило массовую охоту на них. Последний представитель вида тилацинов (Thylacinus cynocephalus) и целого семейства сумчатых волков умер в 1936 году в зоопарке.

Несмотря на то, что линии сумчатых хищников и собачьих разошлись 160 миллионов лет назад, тилацины были удивительно похожи на собак, за исключением сумки и полосатого окраса, из-за которого их также называли сумчатыми тиграми. Такое сходство является примером конвергентной эволюции, когда у удаленных видов в результате одинакового влияния среды развивается похожий фенотип.

Исследователи из университета Мельбурна в сотрудничестве с институтом системной геномики университета Коннектикута (США) прочитали и проанализировали ДНК тилацина, извлеченную из заспиртованного около 100 лет назад музейного образца. Благодаря сравнению с геномом ближайшего живущего родственника сумчатых волков — тасманийского дьявола — ученым удалось построить демографическую модель популяции тилацинов.

Эндемичные виды острова Тасмания обладают низким генетическим разнообразием из-за того, что представляют небольшую часть популяции, некогда вытесненную с континента. Из-за низкого разнообразия, к примеру, популяция тасманийского дьявола оказалась подвержена эпидемии заразной лицевой опухоли (в настоящее время, к счастью, животные выработали к ней устойчивость). Однако генетическое разнообразие тилацинов, по-видимому, начало снижаться еще на континенте, около 70-100 тысяч лет назад до заселения Австралии людьми. Это событие совпало по времени с предпоследним ледниковым периодом и вызванными им изменениями климата.

Для того чтобы выяснить, что определило морфологическое сходство тилацинов с представителями семейства собачьих, исследователи сравнили его геном с геномами пяти представителей семейства — волка, шакала, койота и двух видов лис. Оказалось, что последовательности генов, кодирующих белки, мало похожи у этих двух групп, и все сходство на уровне аминокислот можно объяснить нейтральной эволюцией. Таким образом, внешнее сходство не является результатом одинакового положительного отбора на уровне белков. Исходя из этого, ученые предположили, что положительный отбор действовал на уровне регуляции экспрессии генов — последовательностей для связывания факторов транскрипции и удаленных регуляторных участков (энхансеров).

Несмотря на низкое генетическое разнообразие, популяциям животных, населяющих Тасманию, как-то удается балансировать на грани вымирания. Скорее всего, сумчатые волки до сих пор жили бы на острове, если бы люди не «помогли» им сократить численность до критического значения.

В Тасмании даже до сих пор находят новые виды. К примеру, мы рассказывали о нескольких видах сумчатых мышей, открытых зоологами в последние годы. Самцы этих мышей практикуют способ размножения под названием семельпария, или «самоубийственная репродукция». В брачный сезон мыши спариваются с как можно большим количеством самок, пока не умрут от истощения.

Дарья Спасская