Klimato atšilimas veikia prieš homozigotinius asmenis • Elena Naimarkas • mokslo naujienos "Elementai" • evoliucija, zoologija

Klimato atšilimas veikia prieš homozigotinius asmenis

"Kerguelen" kailio plomba: rudos spalvos, vidutiniškai sveria 180 kg, siekia 1,4-1,6 m ilgio ir dar daugiau, moterys yra šviesesnės, daug mažesnės, vidutiniškai 1,2-1,4 m ir sveria 40 kg, bet gyvena ilgiau 7-8 metams (iki 23 metų). Nuotrauka iš arkive.org

Europos biologai apibendrino duomenis apie Antarktidos salose gyvenančių kailių ruonių populiacijos dinamiką. Jų kolonijos, išgyvenusios atkūrimo laikotarpį, dabar vėl kreipėsi į depresijos periodą. Tačiau šiuolaikinę depresiją sukelia ne žvejyba, o atšilimas, ypač akivaizdus Antarktidoje. Kaip parodyta anksčiau, sušilimas smarkiai kenkia kailių plombų aprūpinimui maistu. Per 30 metų surinktų ruonių genetinės įvairovės duomenys rodo ryšį tarp maisto produktų mažėjimo ir įvairių genetinių variantų išlikimo. Kaip paaiškėjo, homozigotinės patelės toleruoja ribotą mitybą mažiau, turi mažesnį vaisingumą, o vėliau pradeda veisti. Moterų heterozigotė padidina jų gyvybingumą, kiekvienoje paskesnėje kartoje heterozigotinių veislių moterų dalis žymiai padidėja. Štai kaip veikia atranka, homozigotų pašalinimas iš žalingų mutacijų iš gyventojų ir vėlavimas kurti reikalingas priemones.

"Kerguelen" kailio antspaudai Arctocephalus gazellagyvenantys Antarktidos salose, turi išskirtinai įdomią demografinę istoriją. Jie buvo aptiktos XVIII a. Pabaigoje ir jau XIX a. Pradžioje pradėjo medžioti Šiaurės Amerikos ir Didžiosios Britanijos jūrininkai, įsteigę medžioklės salas salose. Pavyzdžiui, Pietų Šetlando salose 1819 m. Pradėjo plakti ruoniai. Per ateinančius ketverius metus buvo nušluoti apie 320 tūkstančių vadovų. Jie buvo iškasti, įskaitant kailius, kurie, pašalinus šiurkštus apsauginius plaukus, pavertė brangu daiktu. Po 6 metų, 1825 m., Žvejyba atsisakyta, nes ruoniai daugiausia buvo paskersti. Per ateinančius 40 metų Kergueleno ruoniai buvo sunaikinti beveik visame archipelago regione, o iki 1870 m. Buvo tik keletas milžiniškų gyventojų. Taigi, Šetlando salose, vienintelis kačių paminėjimas nurodo 1902 m. Švedijos Antarktidos ekspedicijos nariai užfiksavo, kad sugavo vieną žvėrį ir valgė.

Kitas kailių plombų atsiradimas atsirado daugiau nei pusę amžiaus, kai mokslininkai atrado 27 gyvūnų grupę, tarp jų – vieną kūdikį. Po to buvo greitai organizuota ekspedicija į Antarktidos salyno salas,ir jo dalyviai pastebėjo nedidelius (nuo vienetų iki dešimčių) įvairių ruonių ruonių populiacijas. Vienas mokslininkas F. A. O'Gormanas, šios paieškos ekspedicijos organizatorius, komentavo jo pastabas (F. A. O'Gormanas, 1961 m., "Kailio plombavimas veisimas Folklandų salose priklausomybė"):

Deja, neįmanoma gauti jokios kitos informacijos apie tolesnę šios grupės plėtrą [Pietų Šetlano salose], nors tokia informacija yra neabejotina dėl biologijos: ji yra viena iš nedaugelio žinduolių kolonijų, kurių natūralų augimą galima išnagrinėti nuo pat pradžių.

(Deja, nebuvo įmanoma padaryti jokio skirtumo.)

Iš tikrųjų sunku rasti natūralios populiacijos pavyzdį, kuris vystosi toli nuo žmogaus įtakos, kuris faktiškai praeina per silpnąsias vietas prieš mūsų akis ir tada palaipsniui atsinaujina iš atskirų individų.

XX a. Viduryje Kergueleno kailio plomba įgijo saugomos rūšies statusą, o kolonijų skaičius greitai atsigavo. Šiandien kailių pluošto populiacijos visame rajone yra stabilios ir jų yra apie 1,5 milijono galvų. Tuo tarpu šiuolaikinis atšilimas, kuris ypač aiškiai užrašytas pakrantėje ir Antarkties salose, lemia naujo Kergueleno katės skaičiaus mažėjimą.

Širrefo kyšulyje esančių kailių plombų skaičiaus rekonstrukcija. Grafikas iš R. Hucke-Gaete ir kt., 2004 m. Ištyrus natūralų gyventojų skaičiaus augimą Šiaurės Amerikoje Livingstono saloje Antarktidoje

O'Gormano troškimas atsekti gyventojų augimą nuo pat savo įkūrimo, skambėjo iš puslapių Gamta daugiau nei prieš pusę amžiaus, dabar pasuko. Tas pats Gamta išleido dviejų biseksualių Europos biologų Jaume Forcados (Jaume Forcada) tyrimą iš Britanijos Antarkties tyrimo ir Josefo Hoffmano iš Bielefeldo universiteto (Vokietija) apie dabartinius kailių pliūpsnio populiacijos genetikos pokyčius. Šis troškimas buvo įvykdytas dar labiau, nei norėjo O'Gormanas: dabar jūs galite ne tik rekonstruoti gyventojų skaičiaus dinamiką mirtingumo, papildymo ir migracijos atžvilgiu, bet ir analizuoti genetinį polimorfizmą, kurio 60-tieji metai net nebuvo svajoti. Be to, zoologikai sukaupė duomenis apie kačių genominę polimorfizmą, turintį dabartinės klimato kaitos savybių. Tai pridėjo kitą tyrimo dimensiją.

2001 m. Motinos homozigotės indeksas, jų dukterys, pradėjusios dauginti (RD) ir dar nedidėjusios (ND). Galima pastebėti, kad derlingose ​​dukteryse homozigotinės rodiklis yra mažesnis, palyginti su motinomis ir bevaisiais seserimis.Tvarkaraštis iš straipsnio diskusijoje Gamta

Pietų Džordžijos sala, kurioje gyvena didelė populiacija, tapo pagrindine tyrimų sritimi. Čia, pradedant 90-ųjų, prasidėjo šilumos požymiai. Mokslininkai savo tyrimus grindė 30 metų duomenų serijomis nuo 1982 m. Iki 2012 m. Jie veikė su biometriniais rodikliais (ilgis ir kūno svoris), amžiaus ir vyrų bei moterų brendimo pradžios, pirmojo gimimo amžiumi moterims, taip pat jų vaisingumo įvertinimais; Be to, buvo pateikiami tikslūs duomenys apie 9 lokusų polimorfizmą reprezentatyviajame kiekvienos kartos vyrų, moterų ir jauniklių mėginyje.

Iš šių duomenų gaunamos aiškiausios tendencijos rodo, kad kolonijos gyvenimo sąlygos pablogėjo, pirmiausia moterims. Jie padidina pirmojo gimimo amžių, moterys pradeda gimdyti didesniu kūno svoriu. Jaunesniųjų jauniklių svoris mažėja.

Svarbiausias dalykas, kuris buvo įrodytas, buvo palaipsniui mažėjantis homozigotų moterų santykis. Tarp pirmykščių moterų, homozigotinių individų dalis mažėja, o atitinkamai padidėja heterozigotinių dalių proporcija. Per dvidešimt metų heterozigotinių moterų dalis padidėjo 17%, arba apie 8,5%, dėl dukterų gimimo.Heterozigotinių šuniukų ir vyrų proporcija nepasikeitė.

Mokslininkai pasiūlė tokią priežasčių ir padarinių grandinę. Padidėjus paviršiaus temperatūrai, kriilio biomasė sumažėja, ir tai yra pagrindinė ruonių dietos sudedamoji dalis. Todėl moterims (vyrams nepakanka rutulio metu, prarandama daug svorio), mažėja būtino maisto kiekio ir jo kiekis, jie yra priversti palikti ir pašarinti jaunus pusiau bado sąlygomis. Šioje kritinėje situacijoje kenksmingos arba silpnos mutacijos, kurios sukaupė per gerovės laikotarpį, pasireiškia homozigotams ir neigiamai veikia jų gyvybingumą. Tokie žmonės daugina mažiau. Tarp heterozigotinių individų šių mutacijų įtaka yra minimali, todėl jų išgyvenimas ir augimas yra didesni. Heterozigotiniai asmenys netgi palieka palikuonis kritinėmis sąlygomis. Iš tiesų heterozigotinė savybė nėra prietaisas, tačiau tai yra vėlavimas, suteikiant laiką gyvūnams, kurių ilgas gyvavimo ciklas, kad būtų galima išvystyti reikalingus prietaisus.

Kergueleno kailių plombos yra ypač didelės. Pirma, tai yra saugoma rūšis. Antra, pastangos atkurti savo skaičių nebuvo veltui. Štai kodėl labai įdomu yra šios rūšies darbas.Viena iš krypčių – suprasti senovės kačių populiacijas ir jų skaičių. Tai galima apskaičiuoti pagal senovės dirvožemio sluoksniuose esančių kailių plombų koncentraciją (tai buvo ir koks originalus metodas buvo išrastas!). Kuo aukštesnis, tuo didesnis skaičius buvo – galų gale, gyvuliai visada sunaikino tą patį. Šie skaičiavimai patvirtina, kad kolonijų skaičius anksčiau buvo stiprus svyravimas: ši reikšmė gali skirtis priklausomai nuo dydžio ir dar daugiau. Be to, šildant, smarkiai sumažėja kailių plombų skaičius. Taigi dabartinis nuosmukis natūralių ir ne unikalių skaičių, priešingai nei XIX a. Skaičiaus mažėjimas, kurį sukėlė žiaurus žvejojimas.

Pietų Džordžijos saloje esančių kailių plunksnų plunksnų gausa po kelis dirvožemio sluoksnius (pagal duomenis per pastaruosius 3439 metus) ir su tuo susiję klimato pokyčiai; geltona Parodyta šilta epocha mėlyna – šaltas snapas. Diagrama iš V. A. Foster, 2005 m. Tyrimas. Antrojo holoceno įrašai apie Antarctic fur seal (Arctocephalus gazella) populiacijos svyravimus Pietų Gruzijoje, pietų antartikoje

Norėčiau patikėti, kad didelė informacija apie senovinių kailių plunksnų populiacijų genetiką bus reikalinga ir ją galima palyginti su šiuolaikinių gyvūnų duomenimis. Galų gale, tai yra istorija apie evoliuciją, apie kurią pranešė patys įvykių dalyviai, iš pirmo žvilgsnio.

Šaltinis: J. Forcada, J. I. Hoffman.Klimato pokyčiai atrenkami dėl heterozigotyvumo mažėjančio kailio pliūpsnio populiacijoje // Gamta. 2014. V. 511. P. 462-465.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: