To zaskakujący obraz, który opisuje kamień milowy w nauce o ochronie rekinów. Profesor Shivji, profesor Michael Stanhope i ich współpracownicy spojrzeli wstecz w historię, sekwencjonując do poziomu chromosomów genomy (cały plan genetyczny) rekinów młotowatych i mako krótkopłetwych. Ich oś czasu DNA pokazuje, że ich populacje znacznie się zmniejszyły w ciągu 250 000 lat. Niepokojące jest również to, co odkryli naukowcy: rekiny młoty mają niewielką zmienność genetyczną, co czyni je mniej odpornymi na przystosowanie się do naszego szybko zmieniającego się świata. Gatunek wykazuje również oznaki chowu wsobnego, co może obniżyć zdolność jego populacji do przetrwania. Rekin krótkopłetwy wykazywał jednak większą różnorodność i ograniczone chów wsobny, co jest obiecującym przebłyskiem w ponurym klimacie ochronnym. Zrozumienie zmian w tak dużej skali czasowej może umieścić kontekst obecnego stanu ochrony tych zagrożonych zwierząt. Wyniki mogą pomóc nam skierować nas w stronę znacznie bardziej złożonych strategii zarządzania rekinami.

Wyniki opublikowano w artykule w iScience: „Genomy zagrożonych wyginięciem rekinów młotowatych i mako krótkopłetwych ujawniają historyczne spadki populacji i wysoki poziom chowu wsobnego u żarłacza młotowatego”, kierowany przez profesora Stanhope’a z Uniwersytetu Cornell i profesora Shivjiego, dyrektora Centrum Badań nad Rekinami Fundacji Save Our Seas i Guy Harvey Research Institute, Nova Southeastern University, ze współpracownikami z Cornell University, Nova Southeastern University, Temple University, Governors State University i San Diego Zoo Wildlife Alliance. Naukowcy pozyskali i zebrali całe sekwencje genomu żarłacza młota i mako, a następnie porównali ich genomy z dostępnymi informacjami o genomie rekina wielorybiego, żarłacza białego, żarłacza brunatnego i żarłacza szarego. Ich metody przypominają układanie skomplikowanych puzzli przez naukowych detektywów: sukcesywnie składanie z maleńkich fragmentów DNA różnych sekwencji, jak wielki patchworkowy gobelin, który szczegółowo opisuje plan życia. Osiągnięcie poziomu chromosomów jest najnowszym osiągnięciem w wysokiej jakości badaniach nad sekwencją całego genomu – i trudnym osiągnięciem dla gatunków takich jak rekiny, które mają ogromne genomy.

Zastosowanie zaawansowanych technik pojawia się wśród ponurych raportów dotyczących rekinów i płaszczek.

„Postęp techniczny w badaniu genomów oznacza, że ​​metody sekwencjonowania DNA są teraz znacznie potężniejsze i wydajniejsze”, mówi profesor Stanhope. „Możemy zastosować te nowe technologie, aby uzyskać wgląd w organizm, informacje, które, mamy nadzieję, można wykorzystać do ochrony rekinów i płaszczek”.

Chociaż nie znamy dokładnie skutków chowu wsobnego u rekinów, odkrycia wilków i gepardów pokazują, że problematyczne cechy mogą wkradać się z czasem. Rezultatem jest często obniżona przeżywalność gatunku. Obraz rekinów młotów – przeławianych i sprzedawanych za ich płetwy – jest niepokojący. Ale bez tych krytycznych spostrzeżeń genetycznych nie bylibyśmy w stanie zmodyfikować sposobu zarządzania ich wrażliwymi populacjami.

Naukowcy są ostrożni w zawyżaniu wyników.

„Genetyka poczyniła takie postępy, że genomy na poziomie chromosomów są oczekiwaniem genomu o jakości referencyjnej dla gatunku. Jednak badania konserwatorskie wiążą się z własnymi wyzwaniami, jeśli chodzi o osiągnięcie tego konsekwentnie iz rozdzielczością oczekiwaną w innych dziedzinach”. Profesor Shivji dodaje, że: „Pobieranie próbek tkanek od zagrożonych kręgowców morskich jest poważną przeszkodą. Można złożyć genom z pojedynczej próbki tkanki jednego rekina, ale idealną okolicznością byłoby zsekwencjonowanie genomów wielu osobników z różnych części ich oceanicznego zasięgu, co jest etycznie trudnym i kosztownym przedsięwzięciem”.

Rzeczywiście, naukowcy stwierdzają, że jest to ograniczenie ich obecnego badania. Etyczne ograniczenia pracy z zagrożonymi gatunkami oznaczają, że genetycy konserwujący muszą zrównoważyć najnowsze osiągnięcia z szacunkiem dla wrażliwych populacji, które badają. Oprócz ujawnienia różnorodności genetycznej i delikatnego statusu dwóch zagrożonych gatunków rekinów, naukowcy mają nadzieję, że ich wyniki dostarczą tego, co nazywają genomami o jakości referencyjnej, z których przyszłe podstawy naukowe mogą budować, aby poprawić naszą wiedzę o rekinach. Z pewnością, gdy pojawią się nowe możliwości, nasz wgląd w plan rekinów pomoże nam lepiej zrozumieć te ważne ekologicznie gatunki i chronić ich wrażliwe populacje.

Odniesienie: Stanhope MJ, Ceres KM, Sun Q i in. Genomy zagrożonych rekinów młotów i mako krótkopłetwych ujawniają historyczne spadki populacji i wysoki poziom chowu wsobnego u rekinów młotów. iScience. 2023;26(1). doi: 10.1016/j.isci.2022.105815

Ten artykuł został ponownie opublikowany z następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zredagowany pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem.