Анализ генетического кода коалы перевернул представление ученых о том, когда именно началось сокращение численности этого вида. Долгое время считалось, что виной всему стали первые люди, пришедшие на континент десятки тысяч лет назад. Однако новые данные указывают на то, что серьезный кризис произошел задолго до этого события, и связан он был с глобальными изменениями климата.
Генетическая летопись вместо окаменелостей
Международная группа исследователей из Университета Сиднея и Техасского университета A&M применила методы геномики, чтобы восстановить историю коал. Ранее ученые опирались на скудные данные палеонтологии, которые не могли дать полной картины. Ископаемых останков коал нашлось слишком мало, чтобы понять, насколько велика была популяция 100 000 лет назад.
Вместо поиска костей ученые обратились к ДНК. Они выяснили, что все современные коалы произошли от одной небольшой группы животных. Эта группа сумела пережить суровые ледниковые периоды и климатические колебания, которые едва не стерли вид с лица земли. Результаты работы опубликованы в авторитетном издании Molecular Biology and Evolution.
Как вычисляли скорость изменений ДНК
Ключевым моментом исследования стало определение скорости мутаций. У каждого живого организма с каждым новым поколением в геноме появляются небольшие изменения. Частота их появления уникальна для каждого вида.
Чтобы рассчитать точную скорость мутаций у коал, биологи провели секвенирование геномов четырех пар родителей и их детенышей. Это позволило увидеть конкретные изменения, возникшие в одном поколении. Оказалось, что генетический код коалы меняется примерно в два раза медленнее, чем у человека. Полученные данные применили к анализу 457 геномов современных животных, что позволило «прочитать» историю популяции на сотни тысяч лет назад.
Климатический кризис древности
Анализ показал, что численность коал начала стремительно падать около 100 000 лет назад. Пик этого падения пришелся на период около 60 000 лет назад. Это время совпало с самым суровым этапом позднего плейстоцена — ледниковым периодом, когда климат Австралии стал холодным и засушливым.
Континент тогда сильно отличался от нынешнего. Влажные леса, царившие там миллионы лет назад, уступили место аридным, то есть засушливым ландшафтам. Около 70 000 лет назад сформировалась обширная равнина Налларбор, которая разделила популяции коал на восточную и западную группы. Для западной группы это стало роковым — она полностью исчезла, не выдержав новых условий.
Выживание восточных популяций
Восточная группа коал оказалась более устойчивой, хотя и сократилась до критического минимума. Когда климатические условия стали мягче, начался период восстановления. Между 16 500 и 6 000 лет назад популяция начала расширяться, разделившись на пять генетических групп. Именно эти группы и населяют сегодня восточное побережье Австралии.
Исследователи подчеркивают, что древнее сокращение численности было вызвано естественными причинами. Однако нынешнее положение дел вызывает большие опасения, так как теперь к факторам среды добавилось прямое воздействие человека.
Современные угрозы и охранный статус
Сегодня коалы снова оказались в сложной ситуации. Если в прошлом причиной был климат, то теперь основную опасность представляют факторы, связанные с деятельностью людей. С 2022 года коалы официально считаются находящимися под угрозой исчезновения в Квинсленде, Новом Южном Уэльсе и на территории Австралийской столичной области.
Ситуация в разных частях страны складывается по-разному. В то время как в штате Виктория популяции демонстрируют признаки восстановления, в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе наблюдается устойчивое снижение численности. Среди основных проблем, с которыми сталкиваются животные в наши дни, выделяют следующие:
- разрушение естественной среды обитания из-за расчистки земель под сельское хозяйство и застройку;
- лесные пожары, которые уничтожают огромные территории эвкалиптовых лесов;
- болезни, передающиеся среди животных, ослабленных нехваткой кормовой базы;
- прямое воздействие человека, включая дорожно-транспортные происшествия и охоту в прошлом.
Значение работы для защиты природы
Понимание того, как коалы справлялись с трудностями в прошлом, поможет разработать более эффективные стратегии их защиты. Знание скорости мутаций и генетического разнообразия позволяет ученым прогнозировать, как популяция отреагирует на дальнейшие изменения.
Как отмечает руководитель исследования Тоби Ковачс, выявление темпов сокращения помогает экологам действовать на опережение. Если популяция начинает терять генетическое разнообразие, риск вымирания из-за близкородственного скрещивания возрастает. Новые данные о скорости мутаций станут важным инструментом для принятия решений по сохранению этих уникальных сумчатых.
Исследователи также надеются, что их методика поможет изучить историю других австралийских животных. Возможно, многие представители местной фауны также пережили серьезные кризисы еще до появления человека на континенте, и их генетическая история таит в себе ключи к выживанию в будущем.
Сравнение прошлых и нынешних угроз показывает, что хотя природа способна к восстановлению, нынешний темп воздействия человеком на среду обитания требует взвешенных и научно обоснованных мер. Только опираясь на точные генетические данные, можно обеспечить сохранение коал для следующих поколений.
