Перемещение является важным инструментом управления, используемым в течение почти 100 лет для увеличения численности популяции снежных баранов в Вайоминге и восстановления стада в подходящей среде обитания на всем его историческом ареале. Тем не менее, транслокация также может изменить лежащее в основе генетическое разнообразие управляемых видов диких животных как в пользу, так и во вред.
Чтобы оценить долгосрочное воздействие перемещений снежных баранов, профессор Университета Вайоминга и исследователь с докторской степенью совместно руководили исследованием в 2015-2019 годах. Исследовательская группа охарактеризовала генетическую структуру и разнообразие в масштабах штата, используя данные микросателлитной и митохондриальной ДНК в 353 местных и перемещенных популяциях снежных баранов Скалистых гор в Вайоминге.
Результаты этого исследования дают всестороннее представление об уровне генетического разнообразия снежных баранов в Вайоминге. Это действительно важно, потому что популяции снежных баранов в Вайоминге и на всем Западе сократились до такой низкой численности между эпохи золотой лихорадки и 1960-х годов», - говорит Холли Эрнест, профессор геномики диких животных и экологии болезней Университета Вашингтона, заведующая кафедрой экологии болезней в Вайоминге в Департаменте ветеринарных наук и Программе экологии. «Эта потеря численности населения исторически была связана, в значительной степени, с частичным чрезмерным выловом, воздействием болезней скота и потерей их среды обитания. В Вайоминге они, возможно, существовали в сотни тысяч до середины 1800-х годов, но были вынуждены к 1960-м годам в Вайоминге их было всего 2000. Большие потери особей часто означают большую потерю генетического разнообразия, которое является основной основой здоровых популяций ».
Эрнест был старшим и соответствующим автором статьи под названием «Генетическая структура снежного барана в Вайоминге отражает географию и управление», которая была опубликована 29 мая в онлайн-издании Journal of Wildlife Management. Журнал публикует рукописи, содержащие информацию из оригинальных исследований, которые вносят вклад в фундаментальную науку о дикой природе. Подходящие темы включают исследования биологии и экологии диких животных и мест их обитания, которые имеют прямое или косвенное значение для управления и сохранения дикой природы.
Сьерра Лав Стоуэлл, геномист-исследователь и научный сотрудник UW на момент написания этой работы (2016-2018 гг.), была ведущим автором статьи. Соавторами статьи выступили Родерик Ганье, научный сотрудник Университета штата Колорадо и докторант Университета Вашингтона в 2015-2017 годах, и Дуг МакВиртер, биолог из Департамента охоты и рыболовства штата Вайоминг. Кроме того, в работе над статьей участвовали другие биологи, занимающиеся дикой природой, и официальные лица из Департамента охоты и рыболовства штата Вайоминг.
Толсторогий баран является ключевым компонентом биоразнообразия Вайоминга и видом, который обеспечивает важные возможности для наблюдения и охоты.
Перемещение - это инструмент, используемый в управлении дикой природой, который включает в себя преднамеренное перемещение отдельных животных, популяций или видов с участием человека из одной области с выпуском в другую. Помимо демографических последствий добавления большего количества снежных баранов, перемещенные животные приносят больше генетического материала, который может увеличить генетическое разнообразие и улучшить приспособленность популяций реципиентов. Переселение снежных баранов в Вайоминг началось в 1922 году и происходит до сих пор.
Исследование показало, что существует высокий поток генов - генетический обмен из-за перемещения животных с последующим успешным размножением - между стадами, у которых были общие источники транслокации, и стадами, которые получили перемещенных особей из других стад.
«Мы идентифицировали как минимум пять генетических кластеров снежного барана Скалистых гор в основных горных хребтах Вайоминга», - говорит Эрнест. «Эти генетические кластеры обычно совпадают с текущими единицами управления».
Выявленные стада находились в районах Абсарока, Каньон Дьявола, Джексон, Каньон Коуба и Виски-Маунтин.
Например, существует высокий поток генов среди стад Каньона Дьявола, Пика Ларами и Феррис-Семиное. Каньон Дьявола, включая окружающую среду обитания в горах Бигхорн, подвергся наибольшему перемещению любого стада в Вайоминге, включая перемещение снежного барана с горы Виски недалеко от Дюбуа; Морган Крик, Айдахо; Миссури Брейкс, Монт.; и Нижняя река Дешут, штат Орегон.
Пик Ларами также получил транслокации из Виски-Маунтин и Монтаны. Стадо Ferris-Seminoe было основано путем переселения и продолжает получать особей из Каньона Дьявола.
Эрнест говорит, что самым интересным открытием исследования является то, что снежные бараны сохранили отличительную генетическую структуру популяции в Вайоминге, даже с историческими потерями и перемещениями популяции.
Мы нашли это интригующим и важным, потому что могли ожидать, что очень большое сокращение размеров популяции и масштабные события перемещения могли вызвать дезинтеграцию генетической структуры популяции и появление панмиктического или панмиктического «Все скрещивания», - говорит Эрнест.«Но это не так. У них особая популяция».
В исследовании использовалась панель из 38 переменных микросателлитных локусов и 512 пар оснований последовательности митохондриальной ДНК для определения генетической структуры по всему штату и в стадах-источниках транслокации; количественно оценить степень генетического разнообразия в каждом генетическом кластере; и оценить степень потока генов между стадами.
В начале 1800-х годов оценочное количество снежных баранов в Вайоминге составляло от 150 000 до 200 000. Чрезмерный вылов, потеря среды обитания и вспышки болезней, передаваемых домашним скотом, привели к серьезному сокращению популяции. К 1960-м годам поголовье снежных баранов сократилось примерно до 2 000, а в 1990 году снова увеличилось примерно до 7 000..
Сегодняшние оценки составляют от 6 000 до 7 000 животных, с различными демографическими показателями между стадами. Восстановление популяции после резкого сокращения объясняется усилиями по управлению, которые включают ограничение вылова, предотвращение вспышек заболеваний и перемещение отдельных овец для реинтродукции и демографического контроля.
Результаты исследования обеспечивают оценку генетического разнообразия и структуры в масштабах штата, что улучшит управление за счет понимания результатов транслокации, выявления источника неизвестных особей и параметризации моделей экологии болезней, говорит Эрнест.
«Идентификация исходного стада бродячих снежных баранов важна при определении того, могут ли меры управления, такие как сокращение поголовья, применяться для снижения вероятности того, что животные покидают стадо для длительных набегов», - говорит Лав Стоуэлл. «Эффективный размер популяции в большинстве стад штата Вайоминг невелик, что говорит о том, что менеджеры должны взвесить важность поддержания потока генов для увеличения генетического разнообразия и эффективного размера популяции с учетом рисков передачи болезней, депрессии аутбридинга, несоответствия фенологии и других факторов. Наконец, это исследование обеспечивает основу для генетического мониторинга перед лицом будущих вспышек заболеваний или экстремальных погодных явлений."
Аутбредная депрессия описывается как скрещивание между двумя разными популяциями, которое может привести к снижению служения и воспроизводства, говорит Лав Стоуэлл. Несоответствие фенологии - это время жизненных событий, таких как окот снежного барана, и их окружение.