Підпишіться на нас в Google
Кілька бурих деревних змій, на яких полюють деякі ссавці, спровокували одне з найруйнівніших вторгнень диких тварин на Гуам, і тепер вчені мають краще уявлення про те, як це сталося. Про це пише Daily Galaxy.
Нове дослідження показало, що приховане генетичне різноманіття, можливо, допомогло зміям вижити в умовах інбридингу, адаптуватися до нового середовища проживання та розмножитися по всьому острову.
Цікаво, що історія бурої деревної змії (Boiga irregularis) - один із найяскравіших прикладів того, як інвазивний вид може змінити екосистему. Ця змія, яка походить з Австралії та південної частини Тихого океану, ймовірно, потрапила на Гуам десь після Другої світової війни, можливо, сховавшись на борту військових вантажних літаків.
Після того, як вид прижився, він справив значний вплив. Бурі деревні змії сприяли зникненню багатьох місцевих лісових птахів і стали відомі тим, що спричиняють відключення електроенергії, піднімаючись на стовпи та електрообладнання. У деяких районах їхня чисельність сягала близько 30 000 змій на 2,5 квадратних кілометра.
Успіх інвазії роками ставив дослідників у глухий кут. Вважається, що популяція на Гуамі зародилася з невеликої кількості змій, що зазвичай має створювати серйозне генетичне "вузьке місце". Через меншу кількість генетичних відмінностей популяції часто зазнають труднощів з адаптацією та виживанням. Команда з Університету Буффало та Геологічної служби США провела більш глибоке дослідження ДНК змії, щоб зрозуміти, чому цей випадок є винятковим.
Геном змії виявляє приховані відмінності
Вчені використовували секвенування ДНК з довгими зчитуваннями для вивчення великих ділянок геному бурої деревної змії. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Science Advances, ця технологія допомогла їм виявити генетичні зміни, які часто пропускали старі методи секвенування. Команда виявила понад 19 000 структурних варіантів. Це значні зміни ДНК, під час яких ділянки геному можуть бути скопійовані, видалені або переміщені в інше місце.
Протягом багатьох років вчені, які вивчають генетичне різноманіття, здебільшого зосереджувалися на невеликих змінах ДНК, що зачіпають окремі генетичні літери. Секвенування з довгими зчитуваннями дозволяє побачити набагато більші відмінності, які можуть зачіпати важливі частини геному.
Леві Грей, науковий співробітник, який брав участь у дослідженні, пояснив, що старі методи були схожі на порівняння двох книг шляхом аналізу окремих літер, при цьому випускався з уваги той факт, що цілі абзаци могли бути переміщені або продубльовані.
Зазначається, що ці структурні варіанти, ймовірно, стали для популяції цього виду несподіваним джерелом генетичного різноманіття. Це могло допомогти зміям подолати труднощі, пов’язані з дуже невеликою кількістю предків.
Гени, які допомогли зміям адаптуватися
Дослідження показало, що багато генетичних варіацій були зосереджені в генах, пов’язаних з імунітетом та нюхом, здатністю виявляти запахи. Для бурих деревних змій нюх є ключовим інструментом виживання. Вони використовують свої роздвоєні язики для збору хімічних сигналів із навколишнього середовища, що допомагає їм знаходити здобич і розуміти навколишню обстановку.
Вчені також виявили можливий зв’язок між цими генами, пов’язаними з нюхом, та незвичайною поведінкою на Гуамі. Відомо, що бурі деревні змії поїдають інших змій у своєму природному середовищі існування, але мало доказів того, що вони часто нападають одна на одну на острові. Грей пояснив:
"Гострий нюх змій може допомогти їм ідентифікувати інших особин як родичів, а не як здобич, особливо в популяції, де поширений інбридинг".
Тревор Краббенхофт, доктор філософії, доцент кафедри біологічних наук Університету Буффало та провідний автор дослідження, зазначив, що змії, можливо, не мають надзвичайно високого загального генетичного різноманіття. Їхній успіх може бути зумовлений певними типами генетичної мінливості, які вчені раніше не розпізнавали.
Інбредні популяції розкривають нові секрети
Важливо, що отримані результати пропонують новий погляд на популяції, які пройшли через серйозні генетичні "вузькі місця". Вторгнення коричневої деревної змії свідчить про те, що навіть невелика група-засновниця іноді може мати достатню приховану мінливість для адаптації та розширення.
Результати також можуть надати корисну інформацію для заходів із збереження. Крістофер Осборн, доктор філософії, перший автор дослідження та фахівець з водної біології з Державного університету Нью-Йорка в Освего, сказав:
"Можливо, у видів, що зникають, гени мають більшу гнучкість, ніж ми припускаємо. Зараз ми краще розуміємо недооцінені джерела генетичного різноманіття, які можуть пояснити, як деякі інбредні види все ще можуть реагувати на навколишнє середовище".
Вченим ще належить визначити, коли з’явилися ці структурні варіанти. Вони поки що не знають, чи існували ці відмінності до появи змій на Гуамі, чи деякі з них розвинулися після початку вторгнення. Щоб відповісти на це питання, їм необхідно порівняти гуамських змій із популяціями з їхнього первісного ареалу в Австралії та південній частині Тихого океану.
Новини про змій
У Німеччині фіксується поява нових видів змій, які раніше мешкали виключно на півдні Європи. Йдеться, зокрема, про чотирисмугового полоза - одну з найбільших змій Європи.
Лише за останні п’ять років у південній Баварії було зареєстровано 15 особин цього виду. Природний ареал проживання чотирисмугового полоза - Італія, Греція, Болгарія, Словенія та Балкани, тому її поява так далеко на півночі - явище нове.
