Żyrafy Masajów z Afryki Wschodniej stąpają po cienkim lodzie wyginięcia, wynika z przekonujących nowych badań przeprowadzonych przez Penn State. Znacznie bardziej zagrożone, niż początkowo szacowano, te potężne stworzenia napotykają bariery geograficzne, które ograniczały przepływ ich genów przez ponad tysiąclecie.

Naukowcy dokonali oszałamiającego odkrycia, że ​​Wielki Rów Afrykański, znaczący element geologiczny, podzielił populację żyraf Masajów na dwie odrębne frakcje. Grupy te nie krzyżowały się ani nie handlowały materiałem genetycznym od tysięcy lat, tworząc dwie oddzielne pule genów izolowane przez imponująco długi okres.

Biorąc pod uwagę tę nowo odkrytą wiedzę, naukowcy wzywają do oddzielnych, ale zsynchronizowanych działań ochronnych w celu ochrony każdej unikalnej populacji żyraf. W świecie, w którym liczba żyraf spadła w ciągu ostatnich trzech dekad, sytuacja jest bardziej rozpaczliwa niż kiedykolwiek. Ponieważ na całym świecie pozostało mniej niż 100 000 tych wspaniałych stworzeń, liczy się każde działanie ochronne.

Ponad połowa populacji żyraf zniknęła

Żyrafa masajska, pochodząca z Tanzanii i południowej Kenii, doświadczyła wstrząsającego 50-procentowego spadku populacji z powodu nielegalnych polowań i ingerencji w siedliska. Czynniki te zepchnęły ten gatunek, uznany przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody (IUCN) za zagrożony wyginięciem, pozostawiając jedynie około 35 000 osobników na wolności.

Douglas Cavener, Dorothy Foehr Huck i J. Lloyd Huck Distinguished Chair in Evolutionary Genetics i profesor biologii w Penn State, przypisuje tę trudną sytuację częściowo wzrostowi populacji ludzkiej w Afryce Wschodniej. W ciągu ostatnich 30 lat szybka ekspansja człowieka spowodowała fragmentację siedlisk żyraf.

Profesor Cavener dalej wyjaśnia rolę Wielkich Rowów Afrykańskich, potężnej naturalnej granicy, która przecina Afrykę Wschodnią na pół, utrudniając migrację dzikiej fauny i flory. Ta przeszkoda skłoniła badaczy do zbadania genomów 100 żyraf Masajów, próbując odkryć, czy populacje po obu stronach szczeliny krzyżowały się ostatnio, co ma głębokie implikacje dla ochrony przyrody.

Żyrafy niestety nie są biegłymi wspinaczami, co dodatkowo komplikuje sprawę. Korzystając z danych satelitarnych o wysokiej rozdzielczości, eksperci znaleźli tylko dwa miejsca, w których zbocza szczeliny były wystarczająco łagodne, aby żyrafy mogły się przez nie przemieścić. Jednak nie ma dowodów na to, że te długoszyje ssaki kiedykolwiek wybrały taką trasę.

Jak przeprowadzono badanie

Aby zagłębić się w historię genetyczną zwierząt, naukowcy zsekwencjonowali ich genomy jądrowe i mitochondrialne. Genom jądrowy zawiera materiał genetyczny odziedziczony po obojgu rodzicach, podczas gdy genom mitochondrialny zawiera tylko linię matczyną. Wyniki badań są publikowane w czasopiśmie Ekologia i ewolucja.

„Krzyżowanie różnych populacji skutkuje wymianą informacji genetycznej – często nazywanej przepływem genów – i jest ogólnie uważane za korzystne, ponieważ może poprawić ogólną różnorodność genetyczną i pomóc chronić małe populacje przed chorobami i innymi zagrożeniami” – powiedział Lan Wu-Cavener, adiunkt naukowy biologii i członek zespołu badawczego.

„Aby zrozumieć potencjalny przepływ genów przez szczelinę, zsekwencjonowaliśmy ponad 2 miliardy par zasad, które tworzą cały genom jądrowy, a także ponad 16 000 par zasad, które tworzą cały genom mitochondrialny. Te złożone dane stanowiły dla naszego małego zespołu szereg wyzwań związanych z obliczeniami i przechowywaniem danych, ale wykorzystanie całego genomu zamiast niewielkiej części pozwoliło nam ostatecznie zbadać zakres przepływu genów między tymi populacjami”.

Czego dowiedzieli się naukowcy

Po zidentyfikowaniu kilku bloków genów odziedziczonych razem, czyli haplotypów, w genomie mitochondrialnym naukowcy przeprowadzili analizę sieciową. To badanie ujawniło, że żyrafy z obu stron szczeliny nie miały nakładających się haplotypów, co sugeruje, że samice nie migrowały w celu rozmnażania się w ciągu ostatnich 250 000 do 300 000 lat.

Cavener zauważa, że ​​to odkrycie przeczy początkowym hipotezom zespołu. Początkowo wierzyli, że powstała jedna populacja, a niektóre osobniki przekroczyły szczelinę, tworząc drugą grupę. Ale wyniki badań wskazują, że dwie populacje powstały niezależnie ponad 200 000 lat temu.

Analiza genomu jądrowego sugeruje, że przepływ genów za pośrednictwem samców mógł mieć miejsce nawet tysiąc lat temu. Aby uzyskać lepszy wgląd, naukowcy planują zbadać dodatkowe próbki z obu populacji.

Potrzebne są dalsze badania, aby opracować plan

Cavener podkreśla, że ​​wyniki badań podkreślają, że populacje żyraf po obu stronach szczeliny są genetycznie odrębne. Fakt ten ma dwojakie implikacje; każda populacja wykazuje mniejszą różnorodność genetyczną, niż gdyby była zjednoczoną grupą, a perspektywy tych żyraf naturalnie przekraczających szczelinę są niezwykle nikłe.

Translokacja tych kolosalnych stworzeń również nie jest praktyczna. W rezultacie żyrafy Masajów są bardziej zagrożone wyginięciem, niż wcześniej sądzono.

Cavener z pasją opowiada się za bardziej ukierunkowanymi, niezależnymi, ale skoordynowanymi działaniami na rzecz ochrony każdej populacji. Z apelem do rządów Tanzanii i Kenii podkreśla potrzebę wzmocnienia ochrony tych żyraf i ich siedlisk, szczególnie w obliczu nasilenia kłusownictwa w regionie.

Niepokojące wskaźniki chowu wsobnego

Naukowcy odkryli również niepokojące wskaźniki chowu wsobnego po obu stronach szczeliny, zjawiska, które osłabia różnorodność genetyczną i ogólną sprawność populacji. Przyszłe plany badawcze obejmują dalszą eksplorację populacji żyraf Masajów po obu stronach szczeliny, ze szczególnym uwzględnieniem tych szczególnie odizolowanych. Celem jest lepsze zrozumienie zagrożeń, na jakie narażone są te zwierzęta w wyniku chowu wsobnego.

Ponadto naukowcy planują zbadać ruchy żyraf między grupami po wschodniej stronie szczeliny, gdzie siedlisko jest wyraźnie podzielone. To przedsięwzięcie ma na celu skuteczne ustalenie priorytetów działań ochronnych w celu utrzymania łączności między tymi grupami.

Cavener dalej wyraził chęć wyjaśnienia relacji rodzic-dziecko i rodzeństwo u żyraf Masajów za pomocą genetyki. Uznaje znaczące luki w wiedzy na temat zachowań godowych żyraf, takie jak liczba odnoszących sukcesy hodowców samców w lokalnej populacji na przestrzeni kilku lat. Te pytania mają ogromne znaczenie dla oszacowania rzeczywistej populacji lęgowej i będą nadal kierować wysiłkami na rzecz ochrony i zachowania tych majestatycznych stworzeń.

W skład zespołu badawczego weszli również pierwszy autor George Lohay, doktor habilitowany, Derek Lee, profesor nadzwyczajny biologii, Monica Bond, naukowiec stowarzyszony w dziedzinie biologii, David Pearce, student studiów licencjackich i Xiaoyi Hou, doktorant. Departament Biologii Stanu Penn, Eberly College of Science, Huck Institute of the Life Sciences oraz Wild Nature Institute wsparły tę przełomową pracę.

Więcej o żyrafach

Żyrafy są jednymi z najbardziej fascynujących i łatwo rozpoznawalnych stworzeń w królestwie zwierząt, dzięki swoim długim szyjom i charakterystycznym cętkowanym wzorom. Zanurzmy się w tym, co czyni te zwierzęta wyjątkowymi:

Gatunki i klasyfikacja

Żyrafy należą do rodziny Giraffidae, która ma tylko dwóch żyjących członków: żyrafę i okapi. Gatunek żyrafy (Giraffa camelopardalis) ma kilka podgatunków, wyróżniających się różnymi siedliskami geograficznymi i różnicami we wzorach sierści. Te podgatunki obejmują Masajów, Reticulated, Rothschild’s, South African i inne. Jednak ostatnie badania genetyczne sugerują, że te podgatunki mogą potencjalnie być odrębnymi gatunkami.

Cechy fizyczne

Żyrafy to najwyższe zwierzęta lądowe, osiągające wysokość do 5,5 metra (18 stóp). Ich szyje mogą osiągać długość do 2,4 metra (8 stóp), a na plecach mają mały garb. Wzór sierści każdej żyrafy jest wyjątkowy, podobnie jak ludzkie odciski palców.

Szyja i nogi

Pomimo swojej niezwykłej długości szyja żyrafy zawiera tylko siedem kręgów – tyle samo, co ludzkie szyje. Różnica polega na tym, że każdy kręg może mieć do 10 cali długości. Żyrafy mają długie nogi, które są mniej więcej tej samej długości co ich szyje. Ich przednie nogi są nieco dłuższe niż tylne.

Rogi

Zarówno samce, jak i samice żyraf mają na głowach parę przypominających rogi struktur, zwanych ossikonami. U samców te ossikony mogą być używane w walce, podczas gdy u samic są mniejsze i mają kępki włosów na czubku.

Dieta

Żyrafy to zwierzęta roślinożerne, żywiące się głównie liśćmi i pędami drzew akacji, które są bogate w składniki odżywcze i wodę. Ich długie szyje i wyspecjalizowany język, który może osiągnąć długość do 45 centymetrów (18 cali), pozwalają im dotrzeć do listowia, do którego większość innych roślinożerców nie ma dostępu.

Struktura społeczna

Żyrafy zazwyczaj żyją w luźnych grupach społecznych, które mogą różnić się wielkością. Grupy te często zmieniają skład, chociaż zwykle składają się z grupy samic i ich potomstwa, przy czym dorosłe samce zazwyczaj żyją samotnie lub w małych grupach.

Reprodukcja

Samice żyraf mają okres ciąży około 15 miesięcy. Zwykle rodzą jedno cielę, chociaż bliźnięta nie są niczym niezwykłym. Nowo narodzone żyrafy mają około 2 metrów wysokości i potrafią stać i chodzić w ciągu kilku godzin po urodzeniu.

Długość życia i drapieżnictwo

Żyrafy żyją na wolności do 25 lat, chociaż w niewoli można to wydłużyć. Ich wysokość daje im dobry punkt obserwacyjny do dostrzegania drapieżników z dużej odległości. Do drapieżników należą lwy i hieny, przy czym najbardziej podatne są młode żyrafy.

Stan ochrony

Wiele populacji żyraf jest zagrożonych z powodu utraty siedlisk, nielegalnych polowań, chorób i zmian klimatycznych. Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) wymienia niektóre podgatunki jako „wrażliwe” lub „zagrożone”.

Zachowanie i komunikacja

Żyrafy są na ogół spokojnymi zwierzętami. Komunikują się za pomocą ruchów ciała i pozycji, a ostatnie badania sugerują, że komunikują się również za pomocą dźwięków, które są poniżej zakresu ludzkiego słuchu.

Wzory snu

Żyrafy mają jedno z najkrótszych wymagań dotyczących snu ze wszystkich ssaków. Śpią tylko przez kilka minut na raz, co daje około 30 minut snu dziennie. Kiedy śpią, zwykle w krótkich seriach, często na stojąco.

Nawyki picia

Biorąc pod uwagę ich wzrost, picie wody z jeziora lub stawu jest dla żyrafy niezręczną i bezbronną czynnością. Muszą niezgrabnie rozłożyć przednie nogi lub zgiąć kolana, aby sięgnąć w dół, co może uczynić je podatnymi na drapieżniki. Na szczęście liście, które jedzą, zawierają dużo wody, więc nie muszą często pić.

Szybkość biegu

Pomimo niezgrabnego wyglądu żyrafy potrafią biegać zaskakująco szybko – na krótkich dystansach osiągają prędkość do 35 mil na godzinę (56 kilometrów na godzinę). Ich galop jest wyjątkowy wśród ssaków, ponieważ poruszają obie prawe nogi do przodu, a następnie obie lewe, zamiast naprzemiennie.

Serce i ciśnienie krwi

Ze względu na swój wzrost żyrafy rozwinęły unikalne układy sercowo-naczyniowe. Ich serca, które mogą ważyć do 25 funtów (11 kilogramów) i mają około 2 stóp (0,6 metra) długości, muszą pompować krew wbrew grawitacji, aby dotrzeć do mózgu. W rezultacie żyrafy mają najwyższe ciśnienie krwi wśród ssaków lądowych. Ich naczynia krwionośne, szczególnie w podudziach, są przystosowane do wytrzymywania wysokiego ciśnienia.

Obrona przed drapieżnikiem

Dorosłe żyrafy są zdolne do wykonywania potężnych kopnięć, zwłaszcza gdy są zagrożone przez drapieżniki, takie jak lwy. Te kopnięcia mogą być śmiertelne dla drapieżników.

Działania ochronne

W odpowiedzi na spadek populacji na całym świecie podejmuje się kilka działań ochronnych. Obejmują one śledzenie i monitorowanie ruchów żyraf, zarządzanie siedliskami, ograniczanie konfliktów człowiek-żyrafa oraz działania na rzecz silniejszych praw i przepisów w celu ich ochrony.

Znaczenie kulturowe

Żyrafy od dawna mają znaczenie kulturowe dla ludzi i często pojawiają się w dziełach sztuki, literaturze i kulturze popularnej. Zostały one przedstawione na malowidłach naskalnych i jaskiniowych z czasów prehistorycznych. W wielu kulturach afrykańskich żyrafy symbolizują łaskę, pokój, indywidualność i ochronę.

Każdy z tych punktów podkreśla wyjątkową biologię żyrafy i ważną rolę, jaką odgrywa ona w różnorodności biologicznej naszego świata. Ochrona tych wspaniałych stworzeń i ich siedlisk ma kluczowe znaczenie dla zachowania bogatej różnorodności ekosystemów naszej planety.

—-

Sprawdź nas w EarthSnap, bezpłatnej aplikacji stworzonej przez Erica Rallsa i Earth.com.