Skład genetyczny kultowego australijskiego czarnego łabędzia (Cygnus atratus) sprawia, że ​​jest wyjątkowo podatny na wirusy, takie jak ptasia grypa, wynika z badań przeprowadzonych przez University of Queensland.

Uważa się, że zagrożenie jest tak poważne, że może całkowicie zniszczyć gatunek.

Odkrycie nastąpiło po pierwszym zsekwencjonowaniu genomu charakterystycznego ptaka w 2021 roku.

Zwykle osiągnięcie to byłoby powodem do świętowania z naukowego punktu widzenia – ale porównanie z blisko spokrewnionymi białymi łabędziami z półkuli północnej ujawniło, że w jego DNA brakuje niektórych kluczowych genów odpornościowych.

Prawdopodobnie przynajmniej częściowo wynika to ze sposobu, w jaki czarny łabędź jest odizolowany geograficznie. Zwierzęta te nie miały takiej samej ekspozycji na patogeny, które występują poza południowo-wschodnią i południowo-zachodnią Australią, obszarami, na których głównie żyje i rozmnaża się.

„[B]Brakujące łabędzie są niezwykle wrażliwe na wysoce zjadliwą ptasią grypę – HPAI, która jest często określana jako ptasia grypa – i mogą umrzeć z jej powodu w ciągu trzech dni” – mówi mikrobiolog Kirsty Short z University of Queensland w Australii.

„Nasze dane sugerują, że układ odpornościowy czarnego łabędzia jest taki, że gdyby jakakolwiek ptasia infekcja wirusowa zadomowiła się w jego naturalnym środowisku, ich przetrwanie byłoby zagrożone”.

Zespół wykorzystał potężne oprogramowanie komputerowe do porównania genów łabędzia czarnego z blisko spokrewnionym łabędziem niemym (Cygnus olor), znalezione na półkuli północnej. W sumie w poszukiwaniu różnic porównano dziesiątki tysięcy genów.

Odkryto, że pewna klasa białek z rodziny receptorów toll-like 7 (TLR7) nie była aktywowana tak, jak powinna. Te części genomu są związane z ochroną przed ptasią grypą i innymi patogenami.

Innymi słowy, gen chroniący przed wirusem ptasiej grypy istnieje, po prostu nie jest włączany w razie potrzeby – a to zagraża czarnemu łabędziowi.

Zespół zidentyfikował również nieuregulowaną reakcję zapalną na infekcję, która może być niebezpieczna.

„Obecnie nie mamy HPAI w Australii, ale rozprzestrzenił się on z Azji do Ameryki Północnej, Europy, Afryki Północnej i Ameryki Południowej. Kiedy został wprowadzony do nowych lokalizacji, takich jak Chile i Peru, tysiące dzikich ptaków morskich zginęło, ” mówi Krótki.

W trakcie swoich badań autorzy badania zidentyfikowali również inny gen – SLC45A2 – który może być odpowiedzialny za to, że czarne łabędzie są raczej czarne niż białe.

W rzeczywistości, ponieważ mutacje tego genu prowadzą do utraty pigmentu – ten sam gen był wcześniej powiązany z albinizmem u ludzi – sugeruje to, że biały łabędź jest nowszą odmianą i że łabędzie przodków obu gatunków były czarne.

Dobrą wiadomością jest to, że wiedza o wrażliwości tych ptaków pomoże w wysiłkach na rzecz ich ochrony. Albo poprzez selektywną hodowlę, albo poprzez leczenie immunoterapią, ta luka TLR7 w obronie immunologicznej może zostać wypełniona.

W tej chwili czarny łabędź jest jednym z gatunków, o który ekolodzy najmniej się martwią, z populacją na całym świecie do miliona. Liczby te mogą się jednak drastycznie zmienić w krótkim czasie.

„Zagrożenie dla jednego z najbardziej wyjątkowych i najpiękniejszych ptaków Australii jest bardzo realne i musimy być przygotowani, jeśli chcemy go chronić” – mówi Short.

Badania zostały opublikowane w Biologia genomu.