Πολλά μεγάλα θηλαστικά έχουν χάσει τη γενετική τους ποικιλότητα, συχνά χάρη στις ενέργειες των ανθρώπων που συρρικνώνουν τον πληθυσμό τους. Οι επιπτώσεις μπορεί να είναι σοβαρές, διότι χωρίς γενετική ποικιλότητα, ένας πληθυσμός δεν έχει μια «γενετική βάση δεδομένων» στην οποία θα μπορέσει να προσαρμοστεί στις περιβαλλοντικές αλλαγές.
Ο ιβηρικός λύγκας (Λυγξ πάνθηρας) δεν είναι ξένο σε αυτή τη μείωση της διαφορετικότητας. Η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει οδηγήσει τους πληθυσμούς σε επικίνδυνα χαμηλούς αριθμούς, αφήνοντάς τους μια συρρικνούμενη γενετική δεξαμενή. Αυτή η απώλεια απειλεί την ικανότητα του λύγκα να προσαρμόζεται στα μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα, θέτοντας σε κίνδυνο την επιβίωσή τους.
Η έρευνα της ομάδας μας αποκαλύπτει πώς ο ιβηρικός λύγκας διασταυρώθηκε με τον ξάδερφό του, τον ευρασιατικό λύγκα (Lynx lynx) τα τελευταία χιλιάδες χρόνια. Αυτή η ανάμειξη μπορεί να ενίσχυσε τη γενετική ποικιλότητα του ιβηρικού λύγκα. Αυτός είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για την επιβίωσή του, ειδικά καθώς το είδος αντιμετωπίζει ένα τόσο αβέβαιο μέλλον.
Η χαμηλή γενετική ποικιλομορφία μπορεί να οδηγήσει σε «κατάθλιψη ενδογαμίας», όπου στενά συγγενικά ζώα αναπαράγονται και παράγουν απογόνους που είναι λιγότερο κατάλληλοι για επιβίωση. Σε ακραίες περιπτώσεις, αυτό μπορεί να ωθήσει ολόκληρους πληθυσμούς, ή ακόμα και είδη, στο χείλος της εξαφάνισης.
Για να ενισχύσουν τη γενετική ποικιλομορφία των πληθυσμών στο χείλος του γκρεμού, οι οικολόγοι μερικές φορές στρέφονται στη «γενετική διάσωση». Αυτό περιλαμβάνει την εισαγωγή ατόμων από διαφορετικούς πληθυσμούς με την ελπίδα ότι θα αναπαραχθούν με τα τοπικά ζώα, μειώνοντας τη συγγένεια και ενισχύοντας τη γενετική ποικιλότητα.
Αν και αυτή η στρατηγική μπορεί να είναι αποτελεσματική, δεν είναι χωρίς κινδύνους. Η εισαγωγή ζώων που είναι πολύ διαφορετικά γενετικά μπορεί να διαταράξει ή να αραιώσει τα ευεργετικά χαρακτηριστικά, βλάπτοντας δυνητικά την ικανότητα του πληθυσμού να επιβιώσει και να αναπαραχθεί. Είναι ένα φαινόμενο γνωστό ως «επιδημική κατάθλιψη». Παρά αυτούς τους κινδύνους, η γενετική διάσωση παραμένει ένα πολύτιμο εργαλείο για τη διατήρηση, αν και συχνά προσεγγίζεται με προσοχή.
Μία από τις πιο σοβαρές περιπτώσεις μειωμένης γενετικής ποικιλότητας είναι ο ιβηρικός λύγκας, κάποτε το πιο απειλούμενο είδος γάτας στον κόσμο. Βρίσκεται κυρίως σε μέρη της Ισπανίας και της Πορτογαλίας.
Διάσωση και ανάκαμψη
Σήμερα, ο ιβηρικός λύγκας ανακάμπτει από την σχεδόν εξαφάνιση. Στην απογραφή του 2023 αναφέρθηκαν περισσότερα από 400 αναπαραγωγικά θηλυκά. Αυτή είναι μια τεράστια αύξηση από μόλις 25 το 2002. Αυτή η ανάκαμψη οφείλεται σε μεγάλο βαθμό σε ένα φιλόδοξο πρόγραμμα διατήρησης τις τελευταίες δύο δεκαετίες, που περιλαμβάνει συντονισμένα προγράμματα αναπαραγωγής και επανεισαγωγές.
Μέρος αυτής της επιτυχίας οφείλεται στο φαινόμενο της «γενετικής διάσωσης», όπου η ανάμειξη των δύο εναπομεινάντων γενετικά διακριτών πληθυσμών βοήθησε στην ενίσχυση της γενετικής ποικιλότητας του είδους. Παρά την πρόοδο αυτή, ο ιβηρικός λύγκας εξακολουθεί να αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις. Ο πληθυσμός απέχει πολύ από το να φτάσει το ελάχιστο των 1.100 αναπαραγωγικών θηλυκών που απαιτούνται για να θεωρούνται γενετικά βιώσιμα. Έτσι, η γενετική του ποικιλότητα παραμένει μια από τις χαμηλότερες που έχουν καταγραφεί ποτέ.
Περαιτέρω γενετική διάσωση θα μπορούσε να είναι μια λύση για την ενίσχυση της ποικιλομορφίας. Αλλά υπάρχει μια σύλληψη – δεν υπάρχουν άλλοι πληθυσμοί ιβηρικού λύγκα στον κόσμο που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως πηγή νέου γενετικού υλικού.
Το αρχαίο DNA μπορεί να εξαχθεί από ιστορικά κατάλοιπα ή υποαπολιθώματα (ζώα που δεν είναι αρκετά αρχαία για να θεωρηθούν αληθινά απολιθώματα αλλά δεν θεωρούνται ούτε σύγχρονα). Μελετώντας αυτά, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν πολύτιμες γνώσεις για το γενετικό παρελθόν των ειδών, προσφέροντας μια αυστηρή σύγκριση με τους σημερινούς ομολόγους τους.
Το 2015, η συνάδελφός μας Maria Lucena-Perez επισκέφτηκε για πρώτη φορά το εργαστήριο ενός άλλου συναδέλφου μας, του Michael Hofreiter, στη Γερμανία για να δημιουργήσει τα πρώτα ολικά δεδομένα γονιδιώματος από οστά αρχαίου ιβηρικού λύγκα. Η εξαγωγή αρχαίου DNA από οστά είναι μια εξαιρετικά εξειδικευμένη διαδικασία που απαιτεί ειδικές εγκαταστάσεις καθαρισμού για την αποφυγή μόλυνσης από το σύγχρονο DNA.
Δουλεύοντας μαζί, η ομάδα μας εξήγαγε με επιτυχία πυρηνικό DNA από τρία αρχαία δείγματα ιβηρικού λύγκα. Δύο από αυτά ήταν περίπου 2.500 ετών. Το τρίτο χρονολογείται πριν από περισσότερα από 4.000 χρόνια. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που ανακτήθηκε ποτέ πυρηνικό DNA από αρχαίο ιβηρικό λύγκα. Το επίτευγμα της Μαρίας έχει βελτιώσει σημαντικά την κατανόησή μας για το πώς έχει εξελιχθεί η γενετική σύνθεση του ιβηρικού λύγκα κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών.
Η ομάδα μας ανέλυσε και συνέκρινε το DNA με αυτό του σύγχρονου ιβηρικού λύγκα. Προς έκπληξή μας, ο αρχαίος λύγκας παρουσίασε ακόμη χαμηλότερη γενετική ποικιλότητα από τους σύγχρονους απόγονούς τους. Δεδομένης της απότομης μείωσης του πληθυσμού τους τους τελευταίους αιώνες, αυτό το εύρημα ήταν τόσο απροσδόκητο όσο και αινιγματικό.
Διασταύρωση ειδών
Το κομμάτι του παζλ που έλειπε ήρθε με την ανακάλυψη ότι οι σύγχρονοι πληθυσμοί ιβηρικού λύγκα μοιράζονται περισσότερες γενετικές παραλλαγές με τον στενά συγγενικό ευρασιατικό λύγκα από ό,τι οι αρχαίοι αντίστοιχοι. Αυτό υποδηλώνει ότι τα δύο είδη διασταυρώθηκαν με επιτυχία τα τελευταία 2.500 χρόνια, ενισχύοντας τη γενετική ποικιλότητα του σημερινού ιβηρικού λύγκα.
Αυτά τα ευρήματα ευθυγραμμίζονται με εκτεταμένα γονιδιωματικά στοιχεία της αρχαίας γονιδιακής ροής από τον ευρασιατικό λύγκα στο γονιδίωμα του ιβηρικού λύγκα. Αν και τα δύο είδη δεν μοιράζονται τους ίδιους βιότοπους σήμερα, κάποτε συνυπήρχαν στην Ιβηρική Χερσόνησο και πιθανώς στη νότια Γαλλία και τη βόρεια Ιταλία. Αυτή η κατάσταση θα είχε δώσει πολλές ευκαιρίες για διασταύρωση.
Η δυνατότητα αυτών των δύο ειδών να συναντηθούν φυσικά και να αναπαραχθούν αυξάνει για άλλη μια φορά καθώς το φάσμα τους συνεχίζει να επεκτείνεται. Αυτό θα μπορούσε να ανοίξει νέες δυνατότητες για γενετική ποικιλότητα στο μέλλον.
Η εμφάνιση πλήρους ανάλυσης πυρηνικού γονιδιώματος τα τελευταία 30 χρόνια έχει αποκαλύψει πολυάριθμες περιπτώσεις διασταυρώσεων μεταξύ ειδών, όπως μεταξύ πολικών και καφέ αρκούδων. Αυτό υποδηλώνει ότι η περίπτωση του λύγκα δεν είναι τόσο ασυνήθιστη. Αλλά ο ιβηρικός λύγκας ξεχωρίζει ως το πρώτο τεκμηριωμένο παράδειγμα όπου η αναπαραγωγή μεταξύ των ειδών αύξησε σημαντικά τη γενετική ποικιλότητα σε όλο το είδος.
Εξακολουθούμε να μην καταλαβαίνουμε πλήρως την ακριβή επίδραση αυτής της γενετικής ώθησης, ιδιαίτερα εάν βελτίωσε τη φυσική κατάσταση και την επιβίωση του πληθυσμού. Μια ενδιαφέρουσα πιθανότητα είναι ότι ο ιβηρικός λύγκας κατάφερε να επιμείνει παρά την εξαιρετικά χαμηλή γενετική του ποικιλότητα, χάρη στις επαναλαμβανόμενες γενετικές διασώσεις από τον ευρασιατικό λύγκα.
Αν και υπάρχουν περισσότερα να μάθουμε, η έρευνά μας προσφέρει μια απροσδόκητη αλλά σημαντική μελέτη περίπτωσης για την ευρύτερη συζήτηση σχετικά με τη γενετική διάσωση. Εάν μπορούμε να προβλέψουμε καλύτερα τις πιθανότητες ενδογαμίας και επιδημίας κατάθλιψης όταν συμβαίνει η διασταύρωση, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τη γενετική διάσωση πιο αποτελεσματικά ως εργαλείο διατήρησης στη συνεχιζόμενη κρίση βιοποικιλότητας.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Δημοσιεύθηκε – 26 Σεπτεμβρίου 2024 03:46 μ.μ. IST
