Фото из открытых источников
Разнообразие — это не просто приправа к жизни. Генетическая изменчивость — это то, что позволяет виду адаптироваться к изменению климата, появлению новых болезней и появлению новых хищников. Немного иной генетический состав может гарантировать, что по крайней мере некоторые особи будут в порядке во время кризиса. Но так же, как сокращается количество видов во всем мире, сокращается и генетическое разнообразие внутри многих видов, сообщает в журнале Nature международная группа ученых.
«Эта работа — большой шаг вперед, помогающий нам понять масштабы утраты генетического разнообразия», — говорит Крис Фанк, генетик по охране природы из Университета штата Колорадо, не принимавший участия в работе.
Экологи уже беспокоились о снижении генетического разнообразия видов, находящихся под угрозой исчезновения, популяции которых, как правило, небольшие и изолированные. Но новое исследование показывает, что некоторые животные и растения, популяции которых кажутся здоровыми, также теряют генетическое разнообразие, поскольку их численность или ареалы сокращаются из-за давления, такого как развитие или изменение климата.
Дебора Ли, генетик по охране природы из Франкфуртского университета имени Гете и Научно-исследовательского института и Музея естественной истории Зенкенберга, которая также не принимала участия в исследовании, называет эту потерю разнообразия «тихим вымиранием», поскольку изменение неочевидно. Она отмечает, что когда многие люди думают о биоразнообразии, они представляют себе богатую флору и фауну тропических джунглей или красочных обитателей кораллового рифа. «Но биоразнообразие также включает в себя все различия внутри каждого вида в этих джунглях или на этом коралловом рифе», — объясняет Ли.
До 2022 года правительства, заинтересованные в защите окружающей среды, были в основном озабочены тем, чтобы не допустить исчезновения видов. Однако в том году при обновлении Конвенции ООН о биологическом разнообразии страны-участницы согласились начать также рассматривать генетическое разнообразие. «Впервые страны согласились защищать разнообразие диких видов», — говорит Дэвид Браво Ногес, биогеограф из Копенгагенского университета.
Первый шаг к замедлению тенденции — ее понимание. Биолог по охране природы Кэтрин Грюбер из Сиднейского университета и множество ее коллег собрали 882 статьи, написанные в период с 1985 по 2019 год, в которых отслеживались изменения разнообразия внутри отдельных видов путем анализа их ДНК как минимум в двух временных точках. Из 628 обсуждаемых видов 70 были птицами, 134 — млекопитающими, 131 — костными рыбами и 72 — цветковыми растениями. Команда использовала сложный статистический анализ, чтобы сделать данные сопоставимыми, что позволило им выявить тенденции и сопоставить потерю генетического разнообразия с наводнениями, разрушением среды обитания или другими нарушениями. Они также отслеживали, что происходило в условиях различных мер по охране природы, таких как юридическая защита вида или выделение и защита среды обитания.
Грюбер и ее коллеги сообщают, что две трети проанализированных популяций продемонстрировали снижение разнообразия. Это включало виды, которые уже известны как находящиеся под угрозой, такие как какапо, новозеландский попугай, живущий на земле, который страдает от инбридинга и бесплодия. Это также включало более распространенные виды, такие как чернохвостая луговая собачка и домовый воробей. Подразумевается, что эти виды могут быть менее устойчивыми, чем ожидалось, во время изменения окружающей среды, говорит Алисия Мастретта-Янес, генетик по охране природы в Королевском ботаническом саду в Кью. «Мы должны остановить потерю генетического разнообразия».
Анализ показал, что некоторые усилия по сохранению, такие как экологическое восстановление или сокращение численности вредителей, не помогли. «Эта неудача неудивительна», — говорит Ногюс. «Многие инструменты сохранения не были точно настроены на защиту генетического разнообразия». Но некоторые действия, похоже, помогли, например, усилия по расширению и защите среды обитания, введение новых особей в сокращающиеся популяции или соединение двух изолированных популяций. Например, в Западной Австралии защитники природы смогли стабилизировать генетическое разнообразие золотистых бандикутов, переместив некоторых особей с острова с большой популяцией на два других острова.
«Довольно впечатляюще, что они смогли отследить, к чему привело вмешательство человека и действия по сохранению», — говорит Моисес Экспосито Алонсо, эволюционный генетик из Калифорнийского университета в Беркли, который в прошлом году написал препринт, указывающий на то, что защита существующей среды обитания не будет достаточной для предотвращения потери генетического разнообразия многих видов. «Нам нужно было что-то подобное», — говорит он об исследовании Nature.
Ученые-экологи подчеркивают важность продолжения мониторинга популяций. Но методы ДНК не всегда практичны, отмечают некоторые. «Измерять генетическое разнообразие напрямую относительно сложно и дорого», — говорит Мастретта-Янес.
Чтобы обойти это, Мастретта-Янес и другие опубликовали статью в журнале Ecology Letters в прошлом году, в которой использовали косвенные показатели, такие как размер популяции, вместо ДНК для оценки генетического разнообразия 919 видов. Метод, который требовал всего около 3 часов работы на вид, показал, что 58% видов имеют популяции, которые слишком малы для поддержания своего генетического разнообразия. Тот факт, что эти разные подходы обнаружили снижение разнообразия, «делает оба результата более надежными», говорит Мастретта-Янес. «Наконец-то генетическое разнообразие получает то внимание, которого оно заслуживает».
