Они одни из самых красивых и неуловимых животных на растении. Леопарды.
Эти величественные животные являются единственным крупным видом кошек (род Panthera), который сегодня бродит по Африке и Азии. Леопарды считаются очень уязвимыми, классифицированными Конвенцией о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС). Из-за их неуловимой природы и их адаптации к множеству ландшафтов (тропический лес, саванна, пустыни и горные склоны) точная оценка их глобальной переписи была невозможна.
Важным научным шагом для реконструкции истории эволюции и статуса их сохранения была интерпретация полной последовательности ДНК генома 23 отдельных леопардов из восьми географически разделенных подвидов с использованием новейших технологий популяционной экологии и молекулярной эволюции. Древние последовательности ДНК 18 архивных образцов вместе с 5 живыми леопардами были объединены, чтобы уточнить наше понимание перемещений леопарда, сокращения популяции, дивергенции и изоляции, а также за последние полмиллиона лет..
Новое исследование было опубликовано сегодня в журнале Current Biology.
Международная группа ученых из Нового Юго-восточного университета (НГУ), Университета Ноттингем Трент, Кембриджского университета, Университета Лестера в Великобритании и Университета Потсдама в Германии провела генетический анализ современных и исторических образцов, хранящихся в музеи естественной истории в рамках исследования.
«Это исследование меняет все, что касается генетического вклада в управление сохранением леопардов в мире, особенно дальневосточного леопарда, находящегося под угрозой исчезновения», - сказал Стивен Дж. О'Брайен, доктор философии, профессор и научный сотрудник Халмоса НГУ. Колледж искусств и наук, который является соавтором, а также руководил генетическим анализом восстановления пантеры во Флориде два десятилетия назад.
О'Брайен, также главный научный сотрудник Центра геномной биоинформатики им. Феодосия Добжанского Санкт-Петербургского государственного университета, Россия, и член Национальной академии наук.
Генетическая самобытность девяти ранее предложенных подвидов была подтверждена с повышенной точностью. Различные африканские популяции были генетически взаимосвязаны, что свидетельствует об обильном потоке генов через Африку, так что все африканские популяции следует рассматривать вместе как единый подвид. Напротив, популяции азиатского леопарда были географически различны на протяжении десяти ранее признанных границ подвидов.
Обнаружена поразительная геномная дистанция между леопардами, обитающими в Азии, и леопардами в Африке. Исследователи обнаружили, что азиатские леопарды более генетически отделены от африканских леопардов, чем виды бурых медведей от видов белых медведей. Две группы леопардов на самом деле разошлись примерно в то же время, когда неандертальцы отделились от современных людей. Генетические различия между африканскими и азиатскими леопардами сохранялись с 500 000 до 600 000 лет назад. Азиатские леопарды сохраняют значительно меньшую общую генетическую изменчивость, чем африканские леопарды.
«Хотя у них обоих есть пятна, африканский и азиатский леопарды сильно различаются по ДНК, - говорит Джоанна Пайманс, доктор философии, ведущий автор, научный сотрудник Кембриджского университета и почетный член Университет Лестера. «Учитывая их мобильность, удивительно, что они остались такими разными и не несут больше общего генетического материала друг с другом. Наше исследование показывает, что на полках музеев естествознания по всему миру может быть спрятано еще много захватывающих генетических открытий».
Простейшее объяснение как низкого азиатского разнообразия, так и этой большой генетической разницы может заключаться в происхождении всех леопардов в Африке с единственной миграцией «из Африки» в Азию, произошедшей 500 000-600 000 лет назад.. Свидетельств последующих дополнительных северных миграций обнаружено не было, возможно, потому, что азиатские места обитания были защищены поведенческим подкреплением, термин, используемый для описания блокирования иммигрантов через узкий миграционный коридор. Например, аналогичная картина наблюдалась при миграции популяций пумы/пумы в Северную Америку с южноамериканского перешейка 1-12 000 лет назад.
Истощение генетического разнообразия, наблюдаемое у подвидов азиатского леопарда, достигает крайней степени у находящегося под угрозой исчезновения дальневосточного леопарда (Panthera pardi orientalis). Амурские леопарды представляют собой крошечный реликтовый подвид, обитающий на грани исчезновения в Приморском крае Дальнего Востока России, вдоль границы с Северным Китаем. Популяция дальневосточного леопарда упала ниже 60 особей и в настоящее время демонстрирует врожденные черты, полученные в результате близкого инбридинга. Природоохранные организации на Дальнем Востоке предлагают генетическое восстановление реинтродукции дальневосточных леопардов в Уссурийский и Лазовский заповедники на Дальнем Востоке (аналогично тому, что было успешным для восстановления флоридской пантеры 15 лет назад, чтобы увеличить борющуюся дикую популяцию). Новые данные о геномном разнообразии дальневосточного леопарда должны стать основой для мониторинга последствий реинтродукции дальневосточного леопарда.
«Несмотря на то, что это наиболее широко распространенные крупные кошки, эволюционное развитие и история популяций леопардов в Африке и Азии до сих пор не изучались с помощью геномных инструментов», - сказал Аксель Барлоу, доктор философии. эксперт в области палеогеномики и молекулярной биологии Школы науки и технологий Ноттингемского Трентского университета. «Наши результаты выявили заметные генетические различия между африканскими и азиатскими леопардами, что азиатские леопарды произошли в результате единственного события расселения за пределами Африки, и что самобытность леопардов на двух континентах сохранилась."