Ученые исключили происхождение китайских домашних кошек от китайских горных кошек
Китайские горные кошки, обитающие на северо-востоке Тибетского нагорья, не были предками китайских домашних кошек. К такому выводу пришли специалисты, проанализировав геном этих редких хищников. Исследование подтверждает, что все домашние кошки, включая китайских, происходят от единственного предка, который был приручен на Ближнем Востоке около десяти тысяч лет назад. Впрочем, в последние десятилетия китайские горные кошки страдают от гибридизации с домашними, что может поставить этот вид — или, по мнению авторов статьи для журнала Science Advances, подвид — на грань вымирания.
Китайская горная кошка (Felis (silvestris) bieti) — один из самых малоизученных представителей семейства кошачьих. Эта редкая кошка с густым мехом и необычными голубыми глазами обитает исключительно на северо-востоке Тибетского нагорья, в китайских провинциях Цинхай, Сычуань и Ганьсу, где селится в основном в горных степях и на альпийских лугах на высоте от 2500 до 5000 метров над уровнем моря. Несмотря на то, что данный вид получил научное описание еще в конце XIX века, до начала XX века он был известен ученым исключительно по музейным экземплярам и немногим особям из китайских зоопарков. А сфотографировать китайскую горную кошку в дикой природе удалось лишь в 2007 году с помощью фотоловушки.
Поскольку родственные связи внутри рода Felis остаются предметом дискуссий (одни специалисты полагают, что домашние, лесные и степные кошки представляют собой три подвида единственного вида Felis silvestris, а другие — что это как минимум три разных вида), загадочных кошек из Китая также рассматривают то как отдельный вид F. bieti (к такой точке зрения склоняется, например, Международный союз охраны природы), то как подвид лесной кошки F. s. bieti.
Команда зоологов, которую возглавила Шу-Цзинь Ло (Shu-Jin Luo) из Пекинского университета, решила больше узнать о родственных связях китайских горных кошек. Для этого специалисты собрали обширную базу биологических материалов данного вида, в которую вошли образцы крови, помета и мягких тканей зоопарковских или сбитых на дорогах животных, а также высушенные шкуры и черепа, хранящиеся в музеях или обнаруженные в деревнях в провинциях Цинхай, Сычуань и Ганьсу. В общей сложности в выборку включили образцы помета, крови и тканей 27 особей — максимальное значение для китайских горных кошек. Кроме того, базу дополнили биологическими образцами четырех азиатских степных кошек (F. s. ornata или F. lybica ornata) из Синьцзян-Уйгурского автономного района и 239 домашних кошек (F. s. catus или F. catus) из 23 точек по всему Китаю, шесть из которых находятся внутри ареала китайской горной кошки или недалеко от его границ.
Ло и ее коллеги выделили из собранных образцов генетический материал, после чего построили филогенетическое древо, основанное на митохондриальной ДНК всех 270 особей из выборки и ДНК Y-хромосомы 103 из них. Оказалось, что с генетической точки зрения все изученные кошки разделяются на три ветви, соответствующие трем подвидам / видам. При этом в митохондриальной ДНК примерно трети китайских горных кошек были обнаружены гаплотипы, характерные для азиатских степных кошек. С другой стороны, на Y-хромосомах трех домашних кошек из Цинхая и Сычуаня исследователи выявили присутствие гаплотипов китайских горных кошек (а одна дикая степная кошка получила гаплотип на Y-хромосоме от домашних кошек). Иными словами, представители всех трех эволюционных линий иногда скрещиваются между собой.
На следующем этапе ученые отобрали 55 особей, генетический материал которых сохранился лучше всего (восьми китайских горных кошек, одной азиатской степной кошки и 46 домашних), дополнили выборку данными о других домашних и двух африканских черноногих кошках (F. nigripes), после чего провели полногеномный анализ. Дополнив эти данные информацией о митохондриальных геномах F. (s.) bieti и других представителей рода Felis, Ло с соавторами смогли более точно судить о систематическом положении китайских горных кошек.
Оказалось, что домашние, африканские степные (F. (s.) lybica), азиатские степные и китайские горные кошки образуют единую ветвь, которая довольно сильно удалена от черноногих и барханных кошек (F. margarita), а также камышовых котов (F. chaus). Ближайшей родственницей F. s. bieti внутри этой клады является азиатская степная кошка — их общая ветвь отделилась от общего ствола задолго до одомашнивания кошек. Последний общий предок домашних, азиатских степных и китайских горных кошек жил 1,5-2 миллиона лет назад, а линии F. (s.) bieti и F. s. ornata / F. l. ornata — примерно 1,27 миллиона лет назад.
По мнению авторов, полученные ими данные свидетельствуют, что китайские горные кошки, несмотря на внешние отличия от других диких кошек, не заслуживают выделения в отдельный вид, а должны получить статус подвида в составе вида Felis silvestris. В противном случае создается абсурдная ситуация: все степные кошки относятся к одному виду, но азиатские ближе к китайским горным (принадлежащим к другому виду), чем к конспецифичным африканским степным. Впрочем, если африканская и азиатская степные кошки получат статус отдельных друг от друга видов, то такой же статус можно будет сохранить и за китайской горной. Это было бы более разумным решением с точки зрения охраны природы, поскольку подвиды обычно получают намного меньше внимания, чем виды.
Согласно существующим оценкам, кошки были одомашнены единственный раз: около десяти тысяч лет назад на Ближнем Востоке. Их предком стала африканская степная кошка. Однако существовала вероятность, что китайские домашние кошки ведут свое происхождение от одного из местных видов, прирученных независимо. Анализ Ло и ее коллег опроверг эту идею: генетические данные показывают, что домашние кошки из Китая образуют единую, хотя и изолированную, группу с сородичами из остального мира — а значит, все домашние кошки происходят от единого ближневосточного предка.
Домашние кошки из Китая не происходят от китайских горных кошек. Тем не менее представители двух этих линий могут скрещиваться и обмениваться генами. Исследователи выяснили, что домашние кошки, которые живут внутри ареала китайских горных, получили от последних в среднем десять процентов аутосомных генов. У нескольких домашних кошек из точек, находящихся за пределами ареала F. (s.) bieti, также обнаружилась примесь горных кошек: от полпроцента до семи процентов. Интересно, что внешне кошки гибридного происхождения совершенно не отличаются от домашних. По оценкам Ло и ее соавторов, домашние кошки, живущие в пределах ареала китайских горных, начали скрещиваться с ними около 15 лет назад. В то же время домашние кошки из точек за пределами этого региона, но вблизи его границ, начали гибридизироваться с китайскими горными кошками около 60 лет назад. Столь позднее время начала гибридизации связано с тем, что долгое время домашних кошек на Тибетском нагорье почти не было: в отличие от собак, местные жители держали их очень редко. Вероятно, домашние кошки прибыли сюда в значительном количестве лишь в середине XX века, когда численность населения на нагорье увеличилась, а традиционный уклад жизни изменился. Для сравнения, сами F. (s.) bieti в более отдаленном прошлом дважды получали часть генов от F. s. ornata / F. l. ornata.
Поскольку скрещивание китайских горных кошек с домашними началось относительно недавно, в целом примесь «домашних» генов у F. (s.) bieti пока незначительна и сильно варьируется от особи к особи (лишь у одной из четырех протестированных горных кошек уровень такой примеси оказался существенным). Тем не менее Ло и ее коллеги отмечают, что дальнейшая гибридизация может стать угрозой для китайских горных кошек. Исследователи опасаются, что в будущем два (под)вида будут скрещиваться все чаще, так что F. (s.) bieti будет появляться все больше генов домашних кошек — как это происходит с лесными котами F. (s.) silvestris в Европе, особенно в Шотландии. В таком случае китайские горные кошки могут утратить свое генетическое своеобразие, включая гены, необходимые для выживания в высокогорье. Это отрицательно скажется на перспективах существования вида.
Согласно недавнему исследованию, бродячие и свободно гуляющие домашние кошки ежегодно съедают в Китае до 33 миллиардов диких животных, включая 5,5 миллиарда птиц и 9,8 миллиарда млекопитающих. Таким образом, они опасны не только для китайских горных кошек, но и для многих других живых существ.
Сергей Коленов
Такие ловчие сети до сих пор не были известны ни у одного вида
Центральноамериканские пауки Gelanor siquirres охотятся на других пауков с помощью необычных ловчих сетей. Эти хищники прикрепляют к растениям или земле несколько неклейких паутинных нитей. Пауки других видов пытаются использовать эти нити в качестве каркаса для строительства собственных ловчих сетей и привлекают внимание G. siquirres, которые быстро спускаются из убежища на нижней стороне листа и съедают их. Как отмечается в статье для журнала Animal Behaviour, подобный способ охоты ранее не был известен ни у одного вида пауков. Размер и форма ловушек, которые строят пауки, зависят от того, на какую добычу и в каких условиях они охотятся. Например, для рода Scoloderus характерны ловчие сети с сильно увеличенной верхней частью, которые идеально подходят для ловли ночных бабочек. Мадагаскарские представители рода Damastes создают из листьев и паутины западни для лягушек. А пауки Wendilgarda galapagensis с тихоокеанского острова Кокос плетут три разных вида ловчих сетей, предназначенных для охоты над водой, у поверхности земли и высоко над ней. Команда арахнологов под руководством Гилберта Баррантеса (Gilbert Barrantes) из Университета Коста-Рики описала неизвестную ранее конструкцию паучьих ловчих сетей. Осенью 2016 года исследователи в течение одного вечера встретили в заповеднике Тиримбина в Коста-Рике одного самца и пять самок пауков Gelanor siquirres из семейства Mimetidae. На тот момент вид был известен по единственной самке и практически не изучен. Все пять особей G. siquirres, которых нашли Баррантес и его коллеги, находились около своих ловчих сетей. Это позволило исследователям выяснить, как они охотятся. Оказалось, что эти пауки строят на нижней поверхности листьев в 1,6-2 метрах над землей убежище из нескольких паутинных нитей. От него отходят от одной до шести длинных неклейких паутинных нитей, которые крепятся к земле или растительности. Их длина достигает от 0,5 до 2 метров, а угол между ними и поверхностью земли составляет от 15 до 90 градусов. Авторы предполагают, что во время строительства сети пауки либо спускаются на землю и прикрепляют к ней паутинные нити, либо отпускают их концы в воздух, чтобы те зацепились за соседние растения. На трех паутинных нитях самца G. siquirres исследователи увидели три более тонкие горизонтальные нити. Они принадлежали паукам других видов, которые искали подходящее место для ловчей сети, выпуская паутинные нити в воздух и обследуя субстрат, к которому те прикрепились. Одна из таких нитей прямо на глазах у авторов прикрепилась к нити самца G. siquirres. После этого по ней прошел паук-кругопряд, видовую принадлежность которого определить не удалось. Когда кругопряд добрался до нити G. siquirres, тот быстро спустился и после недолгой погони поймал гостя и парализовал или убил его укусом. После этого G. siquirres вместе с добычей поднялся в убежище на нижней стороне листа. Баррантес с соавторами также заметили, как взрослая самка G. siquirres поднимается по собственной нейклейкой нити, удерживая в хелицерах паука другого вида. Чтобы удостовериться, что они наблюдали охоту G. siquirres, исследователи посадили на одну из нитей другой особи этого вида пойманного паука-кругопряда. Хозяин сети тут же спустился и почти добрался до подсаженного к нему паука — но в этот момент их обоих спугнул упавший лист. По словам авторов, в последующие годы они наблюдали аналогичное поведение G. siquirres еще трижды, каждый раз после наступления темноты. Исследователи предполагают, что построенные G. siquirres конструкции представляют собой ловушки для других пауков, которые ищут место для собственных ловчих сетей с помощью выпускаемой в воздух паутины. Потенциальные жертвы, после того как их нити прикрепляются к нитям G. siquirres, отправляются обследовать субстрат для строительства или укреплять свою паутину. В результате они задевают нить G. siquirres, привлекают его внимание и становятся его добычей. Ни у одного другого вида подобные охотничьи приспособления известны не были. Вероятно, необычные сети позволяют G. siquirres использовать обильный, но доступный лишь в течение нескольких часов в сутки пищевой ресурс — многочисленных пауков, которые в сумерках и после наступления темноты активно ищут место для охоты. Интересно, что другие представители семейства миметид тоже охотятся на пауков — но вместо того, чтобы приманивать их, как правило, забираются в чужие ловчие сети и убивают их хозяев. Есть среди центральноамериканских пауков и другие примеры необычного поведения. Так, Trechalea extensa в случае опасности ныряют под воду. Здесь они способны провести более получаса, получая кислород из тонкой пленки воздуха вокруг собственного тела. Именно так повел себя представитель этого вида при встрече с зоологами.