Genetyka cietrzewia spójna w całej Pensylwanii
Jednak fragmentacja zmniejszyła zmienność genetyczną w niektórych obszarach
Naukowcy odkryli potencjalnie dobre wieści dotyczące cietrzewia w Pensylwanii. Chociaż liczebność ptaków stanowych spada, ich genetyka jest spójna w całym stanie, co jest pomocnym sygnałem dla działań ochronnych.
Kiedy wirus Zachodniego Nilu został wprowadzony do Stanów Zjednoczonych około 2000 r., zadał cios wielu ptakom, w tym cietrzewowi (baldachim Bonasy). „Od tego czasu liczebność nie tylko ptaków łownych, takich jak cietrzew, ale także innych gatunków należących do zbiorowiska ptaków, zmniejsza się” – powiedział Leilton Luna, badacz ze stopniem doktora w Penn State.
Luna, która ma doświadczenie w genomice stosowanej w ochronie różnorodności biologicznej, zastanawiała się, czy geny gatunku mogą ujawnić więcej na temat przyczyn wymierania ptaków. Naukowcy wiedzieli, że niektóre naturalne populacje mogą wykazywać odpowiedź immunologiczną na nowe patogeny ze względu na unikalne warianty genetyczne, podobne do reakcji obserwowanych u owiec gruborogych (Ovis kanadyjski) borykających się z chorobami układu oddechowego w Ameryce Północnej, a nawet ludźmi, którzy przeżyli czarną śmierć w Europie.
Zastanawiał się, czy to samo mogłoby dotyczyć cietrzewia i wirusa Zachodniego Nilu. Zastanawiał się także, w jaki sposób fragmentacja siedlisk może wpływać na naturalną łączność gatunku przez pryzmat powiązań genetycznych. Jeśli populacje staną się zbyt genetycznie izolowane, może to zmienić sposób, w jaki zarządza nimi stanowa komisja ds. gier.
Luna przeprowadziła badanie opublikowane w Ekologia molekularna przyglądając się genom ptaków, aby odpowiedzieć na te pytania.
„Możemy wykorzystać te informacje, aby połączyć się z poziomem krajobrazu i zmierzyć stopień połączenia populacji” – powiedział. „Następnie możemy wykorzystać informacje zewnętrzne, takie jak fragmentacja siedlisk, wzniesienie terenu i inne cechy krajobrazu, aby sprawdzić, czy te cechy wpływają na sposób pokrewieństwa populacji, czy nie”.
Najpierw Luna i jego współpracownicy zsekwencjonowali referencyjny genom cietrzewia cietrzewia – procedura ta kiedyś zajmowała lata, ale obecnie można ją przeprowadzić w ciągu miesięcy. Następnie pobrali próbki cietrzewia od myśliwych z obszarów, w których krajobraz był nienaruszony i fragmentaryczny.
Odkryli, że genetyka cietrzewia jest podobna w całym stanie, co sugeruje, że populacją należy zarządzać jako jedną jednostką.
Odkryli jednak, że fragmentacja siedlisk ogranicza sposób łączenia się niektórych populacji, szczególnie w południowej części Pensylwanii, gdzie rozwój człowieka był w przeszłości bardziej intensywny. „Odkrycia te wskazują również, że różnorodność genów w populacji cietrzewia pospolitego w Pensylwanii nie wydaje się być powiązana ze tempem odbudowy populacji po śmiertelności wirusa Zachodniego Nilu na tym obszarze” – stwierdziła Luna. „Zamiast tego wydaje się, że inne czynniki, takie jak utrata lasów mieszanych, mogą odgrywać kluczową rolę w określaniu wskaźników odzysku”.
Analiza ich genetyki pozwoliła naukowcom określić, które ze stanowych jednostek ds. zarządzania dziką fauną i florą mogłyby odnieść korzyści z większych wysiłków w zakresie zarządzania, takich jak tworzenie korytarzy siedliskowych.
Następnym krokiem jest spojrzenie ponad granicami stanów, aby sprawdzić, czy zmienność genetyczna w Pensylwanii różni się od innych stanów w całym ich zasięgu.
Zespół planuje także pobrać DNA z okazów muzealnych, aby sprawdzić, jak bardzo zmieniła się ich genetyka od czasu przybycia wirusa Zachodniego Nilu i, miejmy nadzieję, znaleźć wskazówki wskazujące na odpowiedź immunologiczną na chorobę.
W wyniku nieoczekiwanego wyniku zespół odkrył także pewne anomalie genetyczne u poszczególnych osób, prawdopodobnie powiązane z inwersją chromosomów. Anomalie te mogą zmienić wygląd ptaków, a nawet ich zachowanie. Takie różnice mogą również wpływać na produktywność ptaków, zmniejszając liczbę zdolnych do życia jaj w lęgu – jest to informacja, która miałaby poważne implikacje dla zarządzania gatunkiem, szczególnie w programie hodowlanym.
Jednak naukowcy nie wiedzą jeszcze, w jaki sposób te inwersje chromosomów wpływają na cietrzewia. „Obecnie testujemy wiele hipotez, ale czuję, że dopiero zarysowujemy powierzchnię i że genomy tych ptaków mogą nam powiedzieć jeszcze wiele innych ekscytujących rzeczy” – powiedziała Luna.
