Команда исследователей Копенгагенского университета собрала первое и единственное доказательство того, что нарвалы и белухи могут успешно размножаться. Анализ ДНК и стабильных изотопов аномального черепа из Музея естественной истории Дании позволил исследователям подтвердить существование гибрида нарвала и белухи.
В течение почти тридцати лет странно выглядящий череп кита пылился в коллекции Музея естественной истории Дании. Теперь группа исследователей определила причину уникальных характеристик черепа: он принадлежит гибриду нарвала и белуги.
Гренландский охотник подстрелил кита в 1980-х годах и был озадачен его странным видом. Поэтому он сохранил череп и поместил его на крышу своего сарая. Несколько лет спустя профессор Мадс Петер Хайде-Йоргенсен из Института природных ресурсов Гренландии посетил поселение и также сразу же узнал странные характеристики черепа. Он расспросил охотника об аномальном ките, которого тот подстрелил, и отправил череп в Копенгаген. С тех пор он хранится в Зоологическом музее, входящем в состав Музея естественной истории Дании.
Насколько нам известно, это первое и единственное в мире свидетельство того, что эти два вида арктических китов могут скрещиваться. На основании промежуточной формы черепа и зубов было высказано предположение, что образец может быть гибрид нарвала-белуги, но это не могло быть подтверждено. Сейчас мы предоставляем данные, которые подтверждают, что да - это действительно гибрид», - говорит Элин Лоренцен, биолог-эволюционист и куратор Датского музея естественной истории Копенгагенского университета. Лоренцен руководил исследованием, результаты которого были опубликованы сегодня в Scientific Reports.
Используя ДНК и анализ стабильных изотопов, ученые определили, что череп принадлежал самцу, гибриду первого поколения самки нарвала и самца белуги.
Необычный набор отбивных
Череп гибрида был значительно больше, чем у типичного нарвала или белуги. Но зубы были заметно другими. В то время как у нарвалов есть только один или редко два длинных спиралевидных бивня, у белух есть набор однородных конических зубов, расположенных прямыми рядами. Гибридный череп имеет набор длинных, спиралевидных и заостренных зубов, расположенных под углом по горизонтали.
У этого кита причудливый набор зубов. Изотопный анализ позволил нам определить, что диета животного полностью отличалась от диеты нарвала или белуги, и вполне возможно, что зубы повлияли на его стратегию кормодобывания. два других вида питались в толще воды, гибрид был обитателем дна», - говорит Миккель Сковринд, аспирант Музея естественной истории и первый автор статьи.
Исследователи не знают, что побудило два вида спариваться, но это предполагает новый феномен:
Мы проанализировали ядерные геномы нарвала и белухи, но не нашли доказательств скрещивания, по крайней мере, за последние 1,25 миллиона лет их эволюционной истории. Таким образом, скрещивание между видами представляется либо очень редкое или новое явление. Насколько мне известно, раньше такое не наблюдалось и не регистрировалось», - говорит Элин Лоренцен.
Жемчужины среди музейных коллекций
Лоренцен отмечает, что она и ее коллеги использовали новые аналитические методы, которые были разработаны совсем недавно.
В мировых коллекциях естествознания есть настоящие жемчужины, которые могут дать нам ключевое представление об эволюции и разнообразии жизни на Земле. Это невероятно, когда такой материал, как этот череп, хранившийся в нашу коллекцию на протяжении десятилетий - можно пересмотреть с помощью новых методологий, чтобы получить новые биологические знания», - говорит Элин Лоренцен.
Миккель Сковринд добавляет: «Было бы интересно узнать, были ли где-нибудь замечены подобные гибридные киты».
Фон:
- Извлекая ДНК из аномального черепа кита и сравнивая ее с эталонной генетической панелью нарвала и белуги, исследователи установили геномную принадлежность кита.
- Исследователи проанализировали эталонные запасы нарвала и белуги на наличие стабильных изотопов и сравнили их со значениями изотопов из черепа гибрида. Измеряя концентрацию углерода и азота в костях, исследователи смогли определить, состояла ли диета кита из пищи из толщи воды или из морского дна. Изотопы продемонстрировали, что диетический выбор гибридного кита сильно отличался от рациона нарвала или белуги.
- Нарвалы и белухи - единственные зубатые киты, обитающие в Арктике. Хотя они являются ближайшими родственниками друг друга и примерно равны по размеру, эти два вида различаются по своей морфологии и поведению. Для нарвала характерен длинный спиралевидный бивень и серовато-коричневая крапчатая пигментация, тогда как у белухи два ряда одинаковых зубов, а взрослые особи полностью белые. Нарвалы - специалисты, когда дело доходит до диетического выбора, а белухи - универсалы.
- Исследование является результатом сотрудничества Датского музея естественной истории Копенгагенского университета, Гренландского института природных ресурсов и факультета антропологии Трентского университета (Калифорния).
- Исследование проводится при поддержке Фонда Carlsberg, программы Villum Fonden Young Investigator и программы Canada Research Chair.