Подпишитесь на нас в Google
Несколько бурых древесных змей, на которых охотятся некоторые млекопитающие, спровоцировали одно из самых разрушительных вторжений диких животных на Гуам, и теперь у ученых есть лучшее представление о том, как это произошло. Об этом пишет Daily Galaxy.
Новое исследование показало что скрытое генетическое разнообразие, возможно, помогло змеям выжить в условиях инбридинга, адаптироваться к новой среде обитания и размножиться по всему острову.
Интересно, что история бурой древесной змеи (Boiga irregularis) - один из самых ярких примеров того, как инвазивный вид может изменить экосистему. Родом из Австралии и южной части Тихого океана, эта змея, вероятно, попала на Гуам где-то после Второй мировой войны, возможно, спрятавшись на борту военных грузовых самолетов.
После того, как вид прижился, он оказал значительное влияние. Бурые древесные змеи способствовали исчезновению многих местных лесных птиц и стали известны тем, что вызывают отключения электроэнергии, взбираясь на столбы и электрооборудование. В некоторых районах их численность достигала около 30 000 змей на 2,5 квадратных километра.
Успех вторжения годами озадачивал исследователей. Считается, что популяция на Гуаме начиналась с небольшого количества змей, что обычно должно создавать серьезное генетическое "бутылочное горло". Из-за меньшего количества генетических различий популяции часто испытывают трудности с адаптацией и выживанием. Команда из Университета Буффало и Геологической службы США провела более глубокое исследование ДНК змеи, чтобы понять, почему этот случай отличается.
Геном змеи выявляет скрытые различия
Ученые использовали секвенирование ДНК с длинными прочтениями для изучения больших участков генома бурой древесной змеи. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, эта технология помогла им обнаружить генетические изменения, которые часто пропускали старые методы секвенирования. Команда обнаружила более 19 000 структурных вариантов. Это крупные изменения ДНК, при которых участки генома могут быть скопированы, удалены или перемещены в другое место.
В течение многих лет ученые, изучающие генетическое разнообразие, в основном фокусировались на небольших изменениях ДНК, затрагивающих отдельные генетические буквы. Секвенирование с длинными прочтениями позволяет увидеть гораздо более крупные различия, которые могут затрагивать важные части генома.
Леви Грей, научный сотрудник, участвовавший в исследовании, объяснил, что старые методы были подобны сравнению двух книг путем анализа отдельных букв, при этом упускался из виду тот факт, что целые абзацы могли быть перемещены или продублированы.
Отмечается, что эти структурные варианты, по-видимому, дали популяции вида неожиданный источник генетического разнообразия. Это могло помочь змеям справиться с трудностями, связанными с очень небольшим числом предков.
Гены, которые помогли змеям адаптироваться
Исследование показало, что многие генетические вариации были сосредоточены в генах, связанных с иммунитетом и обонянием, способностью обнаруживать запахи. Для бурых древесных змей обоняние является ключевым инструментом выживания. Они используют свои раздвоенные языки для сбора химических сигналов из окружающей среды, что помогает им находить добычу и понимать окружающую обстановку.
Ученые также обнаружили возможную связь между этими генами, связанными с обонянием, и необычным поведением на Гуаме. Известно, что бурые древесные змеи поедают других змей в своей естественной среде обитания, но мало доказательств того, что они часто нападают друг на друга на острове. Грей объяснил:
"Острое обоняние змей может помочь им идентифицировать других особей как родственников, а не как добычу, особенно в популяции, где распространено инбридинг".
Тревор Краббенхофт, доктор философии, доцент кафедры биологических наук Университета Буффало и ведущий автор исследования, сказал, что у змей, возможно, нет чрезвычайно высокого общего генетического разнообразия. Их успех может быть обусловлен определенными типами генетической изменчивости, которые ученые ранее не распознавали.
Инбредные популяции раскрывают новые секреты
Важно, что полученные результаты предлагают новый взгляд на популяции, которые прошли через серьезные генетические "бутылочные горла". Вторжение коричневой древесной змеи предполагает, что даже небольшая группа-основатель иногда может обладать достаточной скрытой изменчивостью для адаптации и расширения.
Результаты также могут предоставить полезную информацию для усилий по сохранению. Кристофер Осборн, доктор философии, первый автор исследования и специалист по водной биологии из Государственного университета Нью-Йорка в Освего, сказал:
"Возможно, у исчезающих видов гены обладают большей гибкостью, чем мы предполагаем. Сейчас мы лучше понимаем недооцененные источники генетического разнообразия, которые могут объяснить, как некоторые инбредные виды все еще могут реагировать на окружающую среду".
Ученые еще предстоит определить, когда появились эти структурные варианты. Они пока не знают, существовали ли эти различия до появления змей на Гуаме или некоторые из них развились после начала вторжения. Чтобы ответить на этот вопрос, им необходимо сравнить гуамских змей с популяциями из их первоначального ареала в Австралии и Южной части Тихого океана.
Новости о змеях
В Германии фиксируется появление новых видов змей, которые ранее обитали исключительно на юге Европы. Речь идет, в частности, о четырехполосом полозе - одной из крупнейших змей Европы.
Только за последние пять лет в южной Баварии было зарегистрировано 15 особей этого вида. Естественный ареал обитания четырехполосого полоза – Италия, Греция, Болгария, Словения и Балканы, поэтому ее появление так далеко на севере - явление новое.
