Представьте себе скунса. Вы, вероятно, думаете о коренастом животном размером с домашнюю кошку, черном с белыми полосами, как Пепе Ле Пью. Это описывает наиболее распространенного в Северной Америке скунса, полосатого скунса, но у них также есть более мелкие пятнистые родственники. Ученым еще многое предстоит узнать о пятнистых скунсах, начиная с того, сколько их видов вообще существует - за прошедшие годы количество признанных видов колебалось от двух до четырнадцати, а в последнее время ученые пришли к выводу, что их четыре. Но в новой статье в журнале «Молекулярная филогенетика и эволюция» исследователи проанализировали ДНК скунса и обнаружили, что в конце концов существует не четыре вида пятнистого скунса: их семь.
«Северная Америка является одним из наиболее изученных континентов с точки зрения млекопитающих, а хищники - одной из наиболее изученных групп», - говорит Адам Фергюсон, один из авторов статьи и менеджер по коллекции млекопитающих Negaunee в Полевой музей Чикаго. «Все думают, что мы знаем все о систематике млекопитающих-хищников, поэтому возможность перерисовать генеалогическое древо скунсов очень увлекательна».
Скунсы, как и еноты, выдры и ласки, являются частью отряда хищных млекопитающих (однако они всеядны). Они отдаленно связаны с собаками и еще более отдаленно связаны с кошками. Пятнистые скунсы обитают по всей Северной Америке, но они не прижились в городских районах, как их полосатые сородичи. Большинство пятнистых скунсов весят менее двух фунтов, в то время как полосатые скунсы могут весить больше десяти. Как следует из их названия, вместо полос на них пятна (хотя технически это просто прерывистые полосы). И в то время как все скунсы выпускают неприятный запах, чтобы отпугнуть хищников, у пятнистых скунсов есть самые яркие способы его использования: они делают стойку на руках в качестве дополнительного предупреждения перед тем, как распылить. «Пятнистых скунсов иногда называют акробатами мира скунсов», - говорит Фергюсон.
Ученых давно интересуют пятнистые скунсы - первый официально признанный западной наукой вид был описан в 1758 году Карлом Линнеем, изобретателем биологической системы именования, используемой до сих пор. За прошедшие годы было признано целых четырнадцать видов, хотя в последние десятилетия это число сократилось до четырех. Однако Фергюсон подозревал, что их может быть больше из-за отсутствия данных о генетических последовательностях морфологически различных или географически изолированных популяций этого широко распространенного рода. «Мы решили, что должны быть некоторые сюрпризы, когда дело дошло до разнообразия пятнистых скунсов, потому что род в целом никогда не анализировался должным образом с использованием генетических данных», - говорит Фергюсон.
Несмотря на то, что североамериканские хищники в целом хорошо известны, скунсы часто недостаточно изучены, отчасти потому, что ловля скунсов - хороший способ опрыскаться. Кроме того, пятнистые скунсы гибки и хорошо лазают по деревьям, и их обычно можно найти в отдаленных районах. Чтобы получить образцы, необходимые для исследования, исследователям пришлось проявить творческий подход.
«Мы сделали плакаты о розыске, которые мы распространили по Техасу на случай, если люди поймают их в ловушку или найдут убитыми на дороге», - говорит Фергюсон, который начал собирать образцы, использованные в этом проекте, во время работы над своей степенью магистра в Университете штата Анджело. «Люди признают пятнистых скунсов чем-то особенным, потому что вы не видите их каждый день, поэтому они не из тех дорожных убийц, которых люди просто закрашивают».
Помимо современных экземпляров, ученые использовали скунсов в музейных коллекциях. «Если мы пытаемся рассказать полную историю эволюции скунса, нам нужно как можно больше образцов», - говорит Фергюсон.«Например, у нас не было современных тканей из Центральной Америки или Юкатана. Мы могли использовать музейные коллекции, чтобы заполнить эти дыры». Всего исследователи собрали коллекцию из 203 особей пятнистого скунса.
Исследователи взяли образцы тканей скунсов и проанализировали их ДНК. Сравнение последовательностей ДНК показало, что некоторые из скунсов, которые ранее считались одним и тем же видом, существенно различались. Эти генетические различия побудили исследователей перегруппировать некоторых скунсов и воскресить названия нескольких видов, которые не использовались веками.
Я смог извлечь ДНК из музейных образцов столетней давности, и было очень интересно узнать, с кем эти люди связаны. - говорит Молли Макдонаф, профессор биологии Чикагского государственного университета, научный сотрудник Филдовского музея и первый автор статьи.
Среди новых описанных видов - юкатанский пятнистый скунс, скунс размером с белку, встречающийся только на полуострове Юкатан, и равнинный пятнистый скунс. Равнинные пятнистые скунсы в прошлом столетии находились в упадке, и защитники природы ходатайствовали о том, чтобы они были внесены в список исчезающих подвидов. «Если какой-то подвид попал в беду, его защите иногда уделяется меньше внимания, потому что это не такая отчетливая эволюционная линия, как вид», - говорит Фергюсон. «Мы показали, что пятнистые скунсы Равнин различаются на уровне видов, что означает, что они долгое время развивались независимо от других скунсов. Когда у чего-то есть видовое название, его легче сохранять и защищать».
Пересмотренное генеалогическое древо скунса также может быть инструментом для ученых, стремящихся понять репродуктивную биологию скунса. «Помимо того, что они делают стойку на руках, самое классное в пятнистых скунсах то, что некоторые из них практикуют отложенную имплантацию яиц - они размножаются осенью, но не рожают до весны. Они задерживают имплантацию яйца в матку, оно какое-то время просто находится во взвешенном состоянии, - говорит Фергюсон. помогите нам сделать это."
И хотя скунсы не всегда самые популярные животные, исследователи говорят, что понимание того, как они эволюционировали, и защита их от вымирания важны для всей нашей экосистемы.
«Анализируя геном пятнистых скунсов, мы смогли узнать, что их эволюция и разделение на разные виды были вызваны изменением климата во время ледникового периода», - говорит Фергюсон. «Различные родословные, которые мы обнаружили, могут помочь нам найти разные способы сохранения для их защиты в будущем».