Страдающие от инбридинга какапо избежали ускоренного накопления вредных мутаций
Небольшая популяция нелетающих попугаев какапо с новозеландского острова Стьюарт находится в изоляции не менее десяти тысяч лет и страдает от близкородственного скрещивания и потери генетического разнообразия. Однако, как выяснили генетики, местные птицы накопили намного меньше опасных мутаций, чем их вымершие сородичи с Южного острова. Судя по всему, в маленькой инбредной популяции естественному отбору легче устранять вредоносные генетические варианты. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Cell Genomics.
Нелетающие ночные попугаи какапо (Strigops habroptila) — одни из самых необычных обитателей Новой Зеландии. К сожалению, как и многие другие местные птицы, они сильно пострадали от людей и завезенных ими хищников и грызунов. В результате к 1995 году численность какапо сократилась до 51 особи. С тех пор благодаря строгой охране популяция вида выросла и недавно преодолела отметку в двести особей. Тем не менее какапо размножаются очень медленно, поэтому все еще остаются на грани полного исчезновения. Кроме того, в Новой Зеландии почти не осталось безопасных для этих попугаев мест, так что всех представителей вида пришлось переселить на три свободных от завезенных млекопитающих островка Кодфиш, Литтл-Барриер и Анкор.
Специалистов по охране природы также беспокоит низкое генетическое разнообразие какапо, которое за последние 200 лет сократилось на 70-80 процентов. Более того, все современные представители данного вида происходят от ограниченного числа особей (умершего в 2011 году самца по имени Ричард Генри из исчезнувшей популяции с Южного острова и 39 разнополых птиц с острова Стьюарт), поэтому приходятся друг другу довольно близкими родственниками. Из-за этого среди какапо высок уровень инбридинга. Предполагается, что близкородственное скрещивание привело к накоплению вредных мутаций, из-за которого самцы какапо производят сперму низкого качества, а многие яйца не проклевываются.
Команда биологов во главе с Николасом Дассексом (Nicolas Dussex) из Центра палеогенетики в Стокгольме решила подробнее изучить, как потеря генетического разнообразия сказывается на какапо. На первом этапе исследователи собрали референсный геном этого вида на основе материалов, полученных от самки по имени Джейн, которая умерла в 2018 году по естественным причинам. Затем они изучили ДНК 36 какапо из числа тех, что были живы в середине 1990 годов, когда популяция была на самом низком уровне (в их число вошли Ричард Генри и 35 особей с острова Стьюарт, в том числе 28 основателей современной популяции). Также в анализ включили генетические образцы, взятые у 13 музейных экземпляров, которых добыли в 1847-1924 годах на Южном острове.