DNA wyekstrahowane ze starożytnych kości pomogło naukowcom z Uniwersytetu Alaski w Fairbanks rzucić światło na zaskakującą odporność morsów pacyficznych w obliczu historycznego nadmiernego polowania.

Badania, opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports, mają ważne implikacje dla przyszłości kultowego gatunku arktycznego w obliczu współczesnych wyzwań środowiskowych, w tym zanikania lodu morskiego w wyniku zmian klimatycznych.

Morsy pacyficzne zamieszkują zimne północne wody mórz Beringa i Czukockiego, a ich pożywienie, linienie i cielenie zależą od lodu morskiego. Pływający lód zapewnia im miejsce do wyciągnięcia się z wody w celu odpoczynku i pozwala im swobodnie wędrować po dużym terytorium.

Kiedy w 1867 r. Stany Zjednoczone odkupiły Alaskę od Rosji, jankescy wielorybnicy rozpoczęli intensywne polowania na morsy w celu uzyskania ich skór, tłuszczu i kłów z kości słoniowej. W ciągu 20 lat nadmierne polowania zmniejszyły populację 200 000 zwierząt w regionie o co najmniej połowę. Spadek ten wywołał głód wśród rdzennych mieszkańców regionu Cieśniny Beringa, którzy utrzymywali się z morsów.

Nastąpiły dwie kolejne fale nadmiernych polowań. Za każdym razem polowanie wstrzymywano, gdy morsów było zbyt mało, aby polować na nie z zyskiem. Umożliwiło to populację odrodzenie się, co zapoczątkowało kolejny okres intensywnych polowań. Ostatnia fala nadmiernych polowań zakończyła się około 1960 roku.

Naukowcy chcieli dowiedzieć się, jak nagły spadek populacji wpłynął na różnorodność genetyczną morsów pacyficznych. Aby się tego dowiedzieć, przeanalizowali DNA z próbek archeologicznych – niektóre sprzed nawet 3300 lat – i porównali je z danymi pochodzącymi ze współczesnych okazów.

„Spodziewaliśmy się utraty różnorodności genetycznej w wyniku kurczenia się populacji” – powiedziała główna autorka Kendall Mills, która niedawno uzyskała stopień doktora. z UAF-u.

„Wielką niespodzianką było to, że nadmierne polowania w ogóle nie zmniejszyły znacząco ich różnorodności genetycznej” – stwierdziła. „Nie znaleźliśmy żadnej różnicy między starożytnymi i współczesnymi morsami z Pacyfiku”.

Naukowcy podejrzewają, że morsy zachowały różnorodność genetyczną ze względu na swoje wszechstronne zachowanie, któremu sprzyja pływający lód morski. Ponieważ nie były ograniczone lądem, były mniej podatne na miejscowy chów wsobny, który może prowadzić do „wiru wymierania”.

Wir wymierania pojawia się, gdy populacja staje się tak mała i jednorodna genetycznie, że osobniki stają się bardziej podatne na choroby genetyczne, co przyczynia się do dodatkowego spadku populacji. Bez interwencji gatunki uwięzione w wirze wymierania mogą osiągnąć punkt, w którym nie będą w stanie się zregenerować, co ostatecznie grozi wyginięciem.

„Gdy gatunek spadnie poniżej pewnego progu, następuje efekt zapadkowy” – powiedział Mills.

Termin „efekt zapadkowy” opisuje sytuację, w której postęp lub zmiana zostaje zablokowana w określonym kierunku, co utrudnia odwrócenie kursu.

Badanie sugeruje, że chociaż liczebność morsów z Pacyfiku prawie na pewno będzie nadal spadać w miarę ocieplania się planety, mogą one być mniej podatne na pogarszające się skutki chowu wsobnego, przynajmniej początkowo. Jednakże ciągła utrata siedlisk lodu morskiego w wyniku zmiany klimatu stwarza nowe wyzwania.

Według Lary Horstmann, przewodniczącej Wydziału Biologii Morskiej UAF, utrata morsów pacyficznych wpłynie na kulturę i styl życia rdzennej ludności. Zwierzęta odgrywają również istotną rolę w ekosystemie oceanicznym.

Morsy żywią się małżami, mięczakami, robakami i innymi stworzeniami z dna morskiego w płytkich wodach. Podczas żerowania ich kły mieszają tlen z osadem i uwalniają składniki odżywcze do wody.

„W oceanie jest dużo życia, a duża jego część wymaga tlenu” – powiedział Horstmann. „Gdyby nie przeszkadzały morsy, straciłbyś wiele ofiar na rzecz innych zwierząt. Straciłbyś robaki żyjące w osadzie, nicienie i małże.

To najnowsze badanie uzupełnia wiedzę zdobytą w wyniku ponad dziesięciu lat badań finansowanych w ramach grantu o wartości 1,7 miliona dolarów od National Science Foundation. Według głównego autora badania Linka Olsona, kuratora ssaków, starożytne okazy DNA uzyskano z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej w Smithsonian Institution i Muzeum Północy UA, w którym znajduje się największa na świecie kolekcja okazów ssaków morskich. Zostały one przetworzone w Laboratorium Starożytnego DNA UAMN.

Naukowcy mają nadzieję, że zrozumienie reakcji genetycznych gatunku na zmiany w wielkości populacji może pomóc w ukierunkowaniu działań ochronnych.

„Zaskakuje mnie ich odporność, biorąc pod uwagę wszystkie zmiany, przez które przeszli” – powiedział Horstmann. „To naprawdę niesamowite, że potrafią przywrócić jo-jo. Dostosowują się, zmieniając w razie potrzeby swoje nawyki żywieniowe i odstępy między wycieleniami. Są po prostu niesamowicie elastyczni. A jak na zwierzę, które wydaje się tak wyjątkowe i wyspecjalizowane, jest to dla mnie zaskakujące i pełne nadziei”.

UAF

DNA, genetyka, odporność, uaf, mors