Біологи зі США дослідили геном диявольських коропозубів — рибок, що мають найменший ареал серед хребетних, населяючи верхні шари невеликого печерного озера. З'ясувалося, генетичне різноманіття цих тварин є одним із найнижчих. Та попри те, що їхня чисельність впала до критичних 35 особин 2013 року, близькоспоріднене схрещування у них почалося ще за кілька десятиліть до того. Про таке повідомляють автори в журналі Proceedings of the Royal Society B.
Cyprinodon diabolis. Olin Feuerbacher / USFWS / Wikimedia Commons
Що це за риба така?
Диявольський коропозуб (Cyprinodon diabolis) — це вид рибок з довжиною тіла до трьох сантиметрів, який перебуває під загрозою вимирання. Його популяція в природі одна з найменших серед риб і у 2013 році склала близько 35 особин, хоча з того часу й збільшилася до кількох сотень. Але цікавість зоологів стосовно неї зумовлена не лише рідкістю. Диявольський коропозуб живе лише в одному місці на Землі — у верхніх 30 метрах глибокого озера Диявольська діра в Долині Смерті, яке має довжину близько 20 метрів, а ширину усього в 3,5 метра. Це найменший ареал з усіх відомих у хребетних тварин. Окрім цього, вода в озері майже круглорічно тримається на рівні близько 34 градусів Цельсія та є бідною на кисень, через що інші риби там не виживають. Та якщо до цих умов коропозуби звикли, то впоратися із наслідками людської діяльності й зміною клімату їм значно важче.
Один із дослідників, Крістофер Мартін (Christopher H. Martin), поблизу Диявольської діри. Jennifer Gumm
Ці факти спонукали групу біологів з Каліфорнійського університету в Берклі та Політехнічного інституту й університету штату Вірджинія дослідити рибку детальніше. Їх цікавив геном коропозуба: наскільки він одноманітний через малу популяцію і чи загрожує це рибкам швидким вимиранням через складність у пристосуванні до мінливого середовища, як це відбувається з іншими популяціями із низьким генетичним різноманіттям.
Що відбувається з генами диявольських рибок?
Науковці секвенували геном восьми сучасних диявольських коропозубів і порівняли його з геномами семи інших видів близькоспоріднених із ними пустельних коропозубів. Ситуація з мешканцями Диявольської діри, очікувано, виявилася найгіршою, порівнянною з іншими популяціями на межі вимирання, як-от гірськими горилами.
Близькоспоріднене схрещування між диявольськими коропозубами настільки інтенсивне, що близько 58 відсотків ДНК у восьми вивчених рибок є ідентичною. Утім, воно почалося ще до 1990-х років, тобто до того, як чисельність рибок стала різко падати й сягнула критичних 35 особин. Більшість випадків близькоспорідненого схрещування відбулося ще 11-109 поколінь тому.
Диявольський коропозуб також має більше мутацій, через які гени втрачають свою функціональність, у порівняні з родичами. Частина із них залучені до таких важливих процесів, як розмноження та стійкість до хвороб і стресу, включно з нестачею кисню. Це може робити рибок менш пристосованими до свого середовища й збільшувати ризик швидкого вимирання. Утім, краще розуміння стану геному цих рибок допоможе вжити оптимальних рішень щодо їх збереження — чи то за допомогою селекції, чи завдяки редагуванню геному.