Новое исследование показывает, что синие киты в Атлантическом океане содержат ранее неизвестный и потенциально тревожный уровень гибридной ДНК. Полученные данные намекают на то, что гибриды китов гораздо более жизнеспособны в репродуктивном отношении, чем считалось ранее.
Синие киты (Balaenoptera musculus) — самые крупные животные в мире, способные достигать в длину более 30 метров. Численность этих гигантов резко упала в начале 20 века из-за чрезвычайного уровня коммерческого китобойного промысла. В результате синие киты в настоящее время занесены в Красный список исчезающих видов Международного союза охраны природы (МСОП), хотя их численность начинает восстанавливаться во всем мире. Из четырех подвидов синего кита B. musculus musculus, обитающий в Северной Атлантике и северной части Тихого океана, является одним из наиболее подверженных риску.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Conservation Genetics, ученые проанализировали геномы B. m. musculus в Северной Атлантике на наличие признаков инбридинга, который мог бы препятствовать восстановлению этой группы.
Исследователи создали геном «de novo» для этой популяции, то есть он был создан с нуля, путем объединения фрагментов ДНК разных людей. Затем команда использовала эту новую генетическую схему в качестве шаблона для дальнейшего анализа полных или частичных геномов 31 человека из всей популяции.
«Это долгий и трудоемкий процесс, похожий на сборку огромного пазла без изображения на коробке», — рассказал соавтор исследования Марк Энгстром из Университета Торонто. Но как только головоломка решена, становится гораздо легче делать это снова и снова, добавил он.
Они обнаружили, что в геноме каждого из отобранных китов содержалась ДНК финвала (Balaenoptera physalus). В среднем около 3,5% ДНК группы поступило от финвалов.
Ученым давно известно, что синие киты и финвалы могут размножаться, создавая гибриды двух видов. Эти гибриды иногда называют «грипфовыми» китами, и они часто выглядят как необычно крупные финвалы с окраской и строением челюстей синих китов.
До недавнего времени считалось, что эти гибриды бесплодны и не могут иметь собственного потомства, как и большинство других гибридных животных. Однако позднее иследования показали, что по крайней мере некоторые из этих гибридов могут успешно размножаться с синими китами.
Исследователи полагают, что гибридные киты размножаются с синими китами, в результате чего получается «обратное скрещивание» потомков, в основном имеющих ДНК синего кита и некоторое количество ДНК финвалов. Этот тип передачи ДНК от одного вида к другому посредством скрещивания известен как интрогрессия.
Новая исследовательская группа подозревала, что они могут найти ДНК финвалов среди геномов, которые они секвенировали. «Но количество интрогрессии между видами, которое мы обнаружили, было неожиданным и намного выше, чем сообщалось ранее», — сказал Энгстром.
По словам Энгстрема, аналогичные исследования финвалов не обнаружили никаких доказательств того, что этот вид унаследовал какую-либо ДНК синего кита посредством интрогрессии. Таким образом, похоже, что только синие киты способны или, возможно, желают размножаться с помощью этих гибридов.
«Мы не знаем, почему интрогрессия кажется однонаправленной», — сказал Энгстрем. Однако это может быть связано с тем, что финвалов гораздо больше, чем синих китов, добавил он.
Также имеется мало свидетельств того, что интрогрессия между финвалами и синими китами происходит в какой-либо другой части мира. «Насколько нам известно, это явление наблюдается только в Северной Атлантике», — сказал Энгстрем. Хотя почему это могло быть неясно, добавил он.
В настоящее время нет доказательств того, что ношение ДНК финвалов негативно влияет на особей синих китов. Однако Энгстрем обеспокоен тем, что, если интрогрессия продолжится, это может привести к уменьшению количества ДНК синих китов в популяции, что может сделать этих китов менее устойчивыми к адаптации к новым вызовам, таким как антропогенное изменение климата.
Геномы также показали, что между североатлантическими синими китами было гораздо меньше инбридинга, чем ожидалось. Исследователи обнаружили, что существует значительный поток генов между китами из западной Атлантики, вокруг Северной Америки, в восточную Атлантику возле Европы, что, вероятно, вызвано тем, что западные киты следуют за Североатлантическим течением на восток, чтобы накормиться.
Это хорошая новость, потому что это означает, что популяция более взаимосвязана и, следовательно, более генетически разнообразна и устойчива к изменениям, сказал Энгстрем. «Это дает мне надежду, что при последовательных усилиях по сохранению популяции Атлантики смогут восстановиться».
