18.09.2020
PL EN
04.03.2020 aktualizacja 05.03.2020

Zmiany klimatu i destrukcyjny wpływ człowieka odczytany z genomu rysia

Fot. PAP/Maciej Kulczyński  23.04.2012 Fot. PAP/Maciej Kulczyński 23.04.2012

Czy wydarzenia sprzed setek tysięcy lat dają się odczytać z DNA współcześnie żyjących zwierząt? Czy ryś – wielki kot, który występuje powszechnie w całej Eurazji - mógł być kiedykolwiek narażony na wyginięcie? Czy może mu zagrozić działalność człowieka?

Na te pytania próbował odpowiedzieć międzynarodowy zespół badaczy pod kierunkiem Marii Luceny-Perez oraz dr Jose Antonio Godoya ze Stacji Biologicznej Doñana w Hiszpanii, a ze strony polskiej - naukowców z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży i Uniwersytetu w Białymstoku. Wyniki badań, zrealizowanych przez naukowców z Hiszpanii, Polski, Wielkiej Brytanii, Rosji, Serbii, Mongolii i Łotwy zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie "Molecular Ecology". Informację o badaniach autorzy przekazali PAP.

Naukowcy pobrali próbki tkanek kilkudziesięciu rysi z 12 różnych populacji w obrębie eurazjatyckiego zasięgu, żyjących w skrajnie odrębnych warunkach klimatycznych i środowiskowych: od lasów strefy umiarkowanej północno-wschodniej Polski, przez pustynię Gobi, tajgę północnej Syberii po daleko-wschodnie wybrzeża Rosji.

Próbki te poddali analizie sekwencjonowania genomu w odcinakach niekodujących, zbadali też całe genomy mitochondralne. Celem tych badań było poszukiwanie takich zmian w genomie tych drapieżników, na które mogły wpływać warunki życia w odległej przeszłości - i dziś.

Zastosowanie metod bioinformatycznych pozwoliło badaczom nie tylko zmierzyć i porównać poziom zmienności genomu w różnych populacjach rysi, ale również odtworzyć historię zmian liczebności populacji od momentu powstania gatunku.

Badania wykazały, że pomimo rozległego występowania na całym kontynencie, ryś charakteryzuje się niespodziewanie niską zmiennością, porównywalną z zagrożonymi wyginięciem populacjami takich gatunków, jak skrajnie izolowana i poddana dryfowi genetycznemu populacja niedźwiedzia brunatnego w Apeninach czy rysia iberyjskiego w Hiszpanii, liczące zaledwie po kilkadziesiąt osobników.

"Niższa zmienność, która może oznaczać zagrożenie inbredem, czyli możliwość krzyżowania się blisko spokrewnionych osobników. A to, jak wiadomo nie wróży nic dobrego - niższa odporność, częstsze występowanie różnych problemów zdrowotnych, obniżenie kondycji. To może pociągać za sobą zwiększoną śmiertelność, a tym samym zagrożenie lokalnych populacji" - wyjaśnia  dr. hab. Krzysztof Schmidt z IBS PAN - kierownik projektu finansowanego przez NCN, w ramach którego realizowano badania.

Ten paradoks niskiej zmienności gatunku obecnego na całym kontynencie jest najprawdopodobniej związany z silną redukcją liczebności populacji tego drapieżnika, do której - jak wynika z badań - doszło w historii tego gatunku.

Co ciekawe, aż do okresu 100 tysięcy lat temu wszystkie populacje rysia na całym kontynencie były genetycznie jednorodne, ale ich liczebność systematycznie spadała wraz z ochładzaniem się klimatu. Dopiero od tego okresu populacje z azjatyckiej części kontynentu zaczęły się genetycznie różnicować w stosunku do tych z Europy. Ich całkowita izolacja nastąpiła około 10 tysięcy lat temu.

Naukowcy zwrócili uwagę, że w tym samym czasie na tym obszarze rozprzestrzeniał się człowiek, który intensywnie polował na ssaki kopytne, stanowiące również pokarm rysia. "Sądzimy, że to właśnie działalność człowieka mogła doprowadzić do ponownej redukcji liczebności gatunku pod koniec okresu zlodowacenia, a zwłaszcza już po jego zakończeniu - gdy należałoby się spodziewać, że ocieplenie klimatu powinno raczej sprzyjać ekspansji zwierząt" – mówi uczestnik badań, prof. Mirosław Ratkiewicz z Uniwersytetu w Białymstoku.

Przemawia za tym m.in. duża, genetyczna jednorodność azjatyckiej części populacji rysia (w odróżnieniu od Europy) - pomimo faktu zamieszkiwania przez te drapieżniki siedlisk tak różnych, jak pustynia Gobi i syberyjska tajga. Wkrótce po ustąpieniu lodowca presja człowieka na tym obszarze była dużo niższa niż w Europie, gdzie ekspansja naszego gatunku znacznie przyśpieszyła wraz z rozwojem rolnictwa.

"Rysie zasiedlające europejską część kontynentu charakteryzują się wyraźnie niższą zmiennością genetyczną i większymi różnicami między poszczególnymi populacjami, niż te z azjatyckiej części zasięgu" – dodaje dr. hab. Schmidt.

Analiza zmienności niekodującej części genomu dowiodła również, że populacje rysi zamieszkujące północno-wschodnią Polskę, Karpaty i Norwegię doświadczyły kolejnego, bardzo niedawnego, ogromnego spadku liczebności, określanego mianem "szyjki butelki". Wyniki te dowodzą, że obecne rozmieszczenie, liczebność i zmienność genetyczna tych drapieżników są efektem zmasowanego tępienia gatunku, do którego doszło w XIX i XX w.

Płynące z tych badań wnioski jasno wskazują, że działalność człowieka niezwykle silnie wpływa na przeżywalność populacji dzikich gatunków zwierząt - zwłaszcza rzadkich, takich jak duże drapieżniki. Potwierdzają też, że ten wpływ zaczął się już tysiące lat temu.

Jednocześnie dowodzą, że najlepszą strategią ochrony rysi w Europie powinno być zapewnienie łączności między populacjami. Miałoby to na celu zmniejszenie ich genetycznej izolacji oraz odwrócenie dramatycznych zmian, które w wyniku fragmentacji środowiska i eksterminacji gatunku są teraz widoczne w genomie tych zwierząt - podkreślają autorzy analiz.

PAP - Nauka w Polsce

zan/

Copyright © Fundacja PAP 2020