Животные одного вида далеко не всегда выглядят одинаково, и популяции, обитающие в разных условиях, часто приобретают уникальные черты. Долгое время оставалось загадкой, почему леопарды, обитающие в Капском флористическом регионе Южной Африки, отличаются столь миниатюрными размерами — иногда они весят вдвое меньше своих собратьев из других частей континента.
Чтобы ответить на вопрос, является ли это результатом адаптации или случайной потерей генов из-за долгой изоляции, команда исследователей и специалистов по охране природы провела масштабный генетический анализ. В центре внимания оказалась небольшая популяция, насчитывающая меньше тысячи особей и обитающая в горах Западного, Восточного и Северного Капа.
В отличие от предыдущих исследований, которые опирались на ограниченное число генетических маркеров, на этот раз ученые секвенировали полные геномы животных. Они проанализировали 2,57 млрд пар оснований ДНК (около 19 тыс. генов), сравнив образцы тканей капских леопардов с геномами особей из других регионов Африки. Результаты показали, что леопарды Капа образуют совершенно отдельную генетическую группу.
Эхо ледникового периода
Сравнительный анализ геномов позволил ученым заглянуть в прошлое и восстановить эволюционную историю этих хищников. Оказалось, что капская популяция начала отделяться от леопардов, обитающих восточнее, примерно 20−24 тыс. лет назад, во время последнего ледникового максимума. В тот период климат южной Африки стал более холодным и сухим, что привело к фрагментации ареалов и изоляции животных в пределах горной цепи Капских гор.
Изоляция и масштабное истребление леопардов фермерами и охотниками в XIX и XX веках должны были привести к катастрофическому падению генетического разнообразия. Однако исследование преподнесло сюрприз: генетическое разнообразие популяции снизилось лишь незначительно, что дает хищникам хорошие шансы на выживание и адаптацию к будущим изменениям климата и болезням.
Секреты выживания в ДНК
Главный ответ на вопрос о размерах животных также скрывался в их генах. Исследователи обнаружили около 90 генов, связанных с размером тела, строением мышц, костей и энергетическим обменом, которые чаще встречались именно у капских леопардов. Это прямое доказательство адаптации к среде, где крупной добычи практически нет, а основу рациона составляют мелкие животные, такие как капский даман, антилопа-прыгун и грифбок.
Эти открытия имеют критическое значение для сохранения вида. Капские леопарды признаны уникальной эволюционной единицей, требующей особого подхода. Поскольку в регионе мало крупных огороженных заповедников, для выживания этим хищникам необходимы безопасные коридоры миграции между сельскохозяйственными и урбанизированными землями, а также надежная защита от браконьеров и гибели на автомобильных дорогах.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые создали ИИ, который за секунды распознает животных по индивидуальным узорам.
