Chińscy naukowcy twierdzą, że odkryli mutację genetyczną brązowo-białej pandy wielkiej, rzadkiej odmiany najbardziej ukochanego zwierzęcia w kraju.

Do tej pory zidentyfikowano tylko siedem pand brunatnych. Pierwszą odkrytą samicę o imieniu Dandan odnaleziono w 1985 roku w prowincji Shaanxi w północno-zachodnich Chinach.

Od tego czasu naukowcy spekulują na temat tego, jak zachodzi zmiana koloru. Niektórzy uważali, że dziedziczna mutacja może powodować zmniejszoną pigmentację futra, ale jak dotąd nie było dowodów na poparcie tej teorii.

Masz pytania dotyczące najważniejszych tematów i trendów z całego świata? Uzyskaj odpowiedzi dzięki SCMP Knowledge, naszej nowej platformie zawierającej wyselekcjonowane treści zawierające wyjaśnienia, często zadawane pytania, analizy i infografiki przygotowane przez nasz wielokrotnie nagradzany zespół.

Zespół z Instytutu Zoologii Chińskiej Akademii Nauk (CAS) zidentyfikował dziedziczną recesywną mutację genetyczną, która prawdopodobnie powoduje hipopigmentację. Podzielili się swoimi odkryciami w badaniu opublikowanym w poniedziałek w recenzowanym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

Naukowcy przeanalizowali futro i wzorce dziedziczenia rodzinnego Dandana i 14-letniego samca pandy o imieniu Qizai, którego znaleziono na wolności jako młode i obecnie jest jedyną pandą brunatną żyjącą w niewoli. Porównali swoje genomy z genomami około 200 czarno-białych pand.

Odkryli, że zarówno Qizai, jak i Dandan mieli dwie kopie mutacji w genie Bace2 – po jednej od każdego z rodziców – i to była „najbardziej prawdopodobna podstawa genetyczna” brązowo-białej zmienności ubarwienia pand wielkich.

„Z genetycznego punktu widzenia jest to zupełnie nowe odkrycie” – powiedział w wywiadzie dla Nature Peng Shi, genetyk ewolucyjny z Instytutu Zoologii CAS Kunming, który nie był zaangażowany w badania.

Praca ta nie tylko dostarcza wglądu w to, dlaczego te pandy istnieją, ale także „wskaże naukową hodowlę rzadkich pand brunatnych” – napisali autorzy badania.

Rzadka, całkowicie biała panda wielka ponownie zauważona w chińskim rezerwacie przyrody Wolong

Większość pand wielkich w Chinach pochodzi z południowo-zachodniej prowincji Syczuan i przez długi czas uważano, że występują tylko w charakterystycznym czarno-białym opakowaniu.

Jednak wszystkie znalezione do tej pory pandy brunatne odkryto w górach Qinling w prowincji Shaanxi.

Hu Yibo, współautor badania i genetyk z Instytutu Zoologii, powiedział Nature, że „pandy Qinling mogły zostać oddzielone od pand syczuańskich około 300 000 lat temu”.

Autorzy napisali, że te „niezwykle rzadkie” pandy, które mają również mniejsze czaszki niż ich czarno-białe odpowiedniki, są endemitami tego górzystego regionu.

Według naukowców o zmienności barwy zwierząt decydują proporcje różnych typów melaniny, a także rozmieszczenie i gęstość melanosomów – organelli w komórkach pigmentowych syntetyzujących melaninę.

Po przeanalizowaniu futra Qizai naukowcy odkryli, że melanosomy pand brunatnych były średnio o 55% mniejsze niż u pand czarno-białych, a ich futro zawierało o 22% mniej melanosomów.

Analiza genomu „trio rodzinnych” – Qizai i jego rodziców, Qizai i jego partnerki i młode oraz Dandan i jej partnerki i młode – ujawniła dziedziczną mutację, która prawdopodobnie stoi za zmniejszoną pigmentacją.

Naukowcy odkryli, że pandom brunatnym brakowało 25 par zasad DNA w zmutowanych genach Bace2.

Wszyscy rodzice i młode Qizai, którzy są czarno-biali, mieli jedną kopię zmutowanego genu i jedną kopię niezmutowanego genu.

Na podstawie tego wzorca dziedziczenia naukowcy doszli do wniosku, że pandy dziedziczą recesywne brązowe zabarwienie, jeśli otrzymają zmutowaną kopię genu od obojga rodziców.

Przetestowali pandy z Syczuanu i Shaanxi i w obszarze Qinling znaleziono wszystkie pandy czarno-białe z jedną kopią zmutowanego genu, co potwierdza tezę, że pandy brunatne występują tylko w tym regionie.

Aby potwierdzić, że mutacja stoi za utratą pigmentacji, zespół zastosował edycję CRISPR-Cas9 do zmutowania genów Bace2 czarnych myszy i wyhodowania potomstwa recesywnego, które „wykazywało jasnobrązową sierść w porównaniu ze swoimi odpowiednikami typu dzikiego”.

Zmutowane myszy miały również mniej i mniejsze melanosomy, co było zgodne z ustaleniami opartymi na futrze Qizai.

Zarówno Qizai, jak i Dandan, którzy zmarli w 2000 roku, wykazali prawidłowy wzrost i reprodukcję.

Jednakże mutacje Bace2 powiązano z chorobą Alzheimera u ludzi, istnieje więc możliwość, że mutacja ma inne nieznane skutki.

Zespół stwierdził, że należy przeprowadzić dalsze badania na większej próbie pand brunatnych, aby lepiej zrozumieć mechanizm odpowiedzialny za utratę pigmentacji przez mutację.

Więcej z South China Morning Post:

Aby otrzymywać najświeższe informacje z South China Morning Post, pobierz naszą aplikację mobilną. Prawa autorskie 2024.