Анализ генома горной гориллы выявил длительный упадок популяции и инбридинг

Mountain gorilla genomes reveal the impact of long-term population decline and inbreeding. Yali Xue, Javier Prado-Martinez, Peter H. Sudmant, et al. Science. 2015. Vol. 348. No 6231. P. 242–245.

Горные гориллы – подвид крупных человекообразных обезьян, находящийся под угрозой исчезновения. На сегодняшний день горные гориллы сохранились только в виде двух небольших популяций в Центральной Африке. Количество горных горилл, обитающих на вулканическом хребте Вирунга на границе Руанды, Уганды и Демократической Республики Конго, сократилось до 253 особей в 1981 г. С тех пор совместные усилия природоохранных организаций помогли стабилизировать популяцию на отметке примерно в 480 особей. Актуальной является задача сохранения этих животных, однако ученым до последнего времени мало что было известно об их геномном разнообразии и эволюционным прошлом. Первый проект по созданию полного генома горных горилл (Gorilla beringei beringei) позволил по-новому взглянуть на причины сокращения численности их популяций. Судя по результатам анализа генома, деградация вида связана не с экологической обстановкой или действиями браконьеров, как считалось ранее, а с широко распространенным среди этих животных инбридингом (межродственным скрещиванием). Наблюдая в течение 3 лет за животными, авторы смогли изучить генетический эффект инбридинга. Для анализа использовали образцы крови, собранные за несколько лет группой ветеринаров Gorilla Doctors, лечащей диких животных. Раньше ученые могли получать генетическую информацию из легко доступных, но не всегда качественных образцов – фекалий и клочков шерсти. Теперь же удалось точно установить, что эти горные гориллы, наряду с восточными равнинными гориллами (Gorilla beringei graueri), в 2-3 раза менее генетически разнообразны, чем гориллы из больших групп в западных регионах Центральной Африки. На настоящий момент до 34% генов горных горилл являются гомозиготными, то есть аллели генов, полученных от матери и отца, одинаковы. Было изучено как столь небольшой генофонд повлиял на горных горилл. Оказалось, что многие вредные генетические вариации были удалены благодаря инбридингу, и горные гориллы генетически адаптировались для выживания в небольших популяциях. Результаты исследования позволили по-новому взглянуть на генетическое разнообразие и демографическую историю горилл. Впервые удалось наблюдать процесс, очищающий геном от особенно вредных мутаций при небольшой численности популяции. Разумеется, есть опасения, что скудное генетическое разнообразие может вызвать деградацию вида. Как правило, инбридинг приводит к уязвимости по отношению к изменениям окружающей среды и к болезням. Однако в некотором смысле инбридинг пошел на пользу животным: в их геноме было обнаружено меньше вредоносных вариаций генов (в том числе генов, потерявших свои функции), нежели в геномах более многочисленных западных популяций. Анализируя изменения в каждом из геномов, исследователи также выяснили, как менялась численность горных горилл за последний миллион лет. Оказалось, что горные гориллы существуют в относительно небольшом количестве (несколько сотен особей) в течение последних ста тысяч лет – гораздо дольше, чем полагали ученые. Таким образом, обеспокоенность тем, что популяция горных горилл начала резко сокращаться в 1980-х годах не имеет оснований. Генетические анализы показывают, что малочисленность в целом характерна для горных горилл.

В.В. Стрекопытов