Слоны - любимые, но угрожаемые животные. Африканские слоны насчитывают менее 575 000, а азиатские слоны - только 30 000 и считаются находящимися под угрозой исчезновения. Недавнее исследование ДНК слонов в Смитсоновском национальном зоопарке может приблизить исследователей на один шаг к их спасению.
Ученые в зоопарке и их коллеги стали первой группой в мире, которая проанализировала разнообразие генов слонов, которые выявляют болезни и борются с ними. Он также проанализировал, как эти гены влияют на спаривание и социальное поведение животных.
Мы поговорили с Иисусом Мальдонадо, членом исследовательской группы, о том, почему эти существа, по-видимому, имеют высокие показатели заболеваемости как в неволе, так и в дикой природе, и как это исследование может помочь будущим поколениям слонов.
Почему азиатские и африканские слоны борются за выживание в дикой природе?
Африканские и азиатские слоны находились под большим давлением людей, охотящихся на них в дикой природе. Слоны высоко ценятся из-за их клыков - люди коммерциализировали их ценность. Таким образом, они были выслежены почти до уровня исчезновения. Но есть также много проблем, с которыми они сталкиваются с небольшой численностью населения, таких как инбридинг и болезни.
Ваше исследование было первым, чтобы охарактеризовать модели генетического разнообразия и естественного отбора у слона. Зачем?
Их нелегко изучать, потому что получить образцы у слона не так-то просто (смеется). Бросить слона и взять кусок ткани очень сложно. Представьте себе логистику взятия пробы крови у слона. Это интенсивные вещи. Поэтому изучение генетики слонов в дикой природе представляет большую проблему. Один из способов обойти это - посмотреть на образцы корма, и мы сделали кое-что из этого в этом исследовании. Но то, что позволило нам действительно изучить их, это все связи, которые у нас были с зоопарком и животными в неволе. Наличие животных в неволе и получение свежего образца крови, которое требовалось для некоторых из этого анализа, было ключевым. Кровь должна быть взята почти немедленно у ветеринара, и она должна быть отправлена в нашу лабораторию и сохранена в специальном буфере, чтобы ДНК не разлагалась.
Ваше исследование было сосредоточено именно на гене иммунной системы, известном как МНС.
В частности, для млекопитающих генная система MHC действительно функциональный ген, который помогает животным бороться с болезнями и распознавать различные заболевания, которые попадают в систему животных. Таким образом, чем разнообразнее гены MHC, тем больше они способны идентифицировать различные виды заболеваний. И чем больше генов МНС у животного, тем лучше они могут бороться с этими болезнями.
Что ДНК сказала вам об их способности бороться с болезнями? Что еще ты нашел?
Когда мы сравнили закономерности разнообразия МНС у слонов, мы обнаружили, что у них было относительно меньшее количество генов МНС, чем у других млекопитающих, которые были недавно обследованы. Мы также обнаружили, что один из этих генов был особенно распространен и был обнаружен в более чем половине наших образцов. Мы думаем, что этот ген стал настолько распространенным, потому что он, возможно, был полезен людям в борьбе с болезнью, которая была или все еще широко распространена. Мы не определили болезнь. Но мы знаем, например, что слоны в неволе страдают от эндотелиотропного герпесвируса, который является причиной примерно половины смертей молодых слонов в зоопарках, и одним из наших следующих шагов будет попытка определить, влияет ли МХК восприимчивость к этому заболеванию.
Гены MHC также участвуют в способности других млекопитающих распознавать близких родственников. Поэтому мы также очень заинтересованы в изучении того, как слоны выбирают особей, с которыми они хотят спариться, или как они узнают своих собственных братьев и сестер и таким образом избегают инбридинга.
Как это помогает защитить слонов?
Если мы знаем об уровнях вариации MHC как в неволе, так и в диких слонах, то мы можем делать прогнозы относительно того, в какую угрозу они попадают. Наши новые результаты не только помогут нам предсказать, как слоны могут справиться, если Существует эпидемия, но они могут скоро помочь нам понять, используют ли слоны этот же механизм, чтобы избежать спаривания с близкими родственниками и, следовательно, уменьшить инбридинг. Поскольку их дикие популяции сокращаются с угрожающей скоростью, причем не только из-за болезней, но и из-за охоты и незаконного браконьерства, мы можем убедить политиков и правительственные учреждения, что нам нужны более решительные меры против охоты и чрезмерной добычи этих животных. Если у нас есть лучшее понимание их систем спаривания, мы также можем дать рекомендации относительно минимального числа неродственных и связанных лиц, которые должны быть в группе, чтобы избежать инбридинга. Мы можем использовать эту информацию для улучшения стратегий управления популяциями диких слонов.
