Uusi tutkimus sukupuuttoon kuolleiden ja elävien leijonien evoluutiohistoriasta

NSU:n tutkija on osa tiimiä, joka käyttää genomiikkaa leijonien tutkimiseen

FORT LAUDERDALE/DAVIE, Fla. – ”Viidakon kuningas” on vaarassa.

Viimeisten 200 vuoden aikana leijona on menettänyt 90 prosenttia entisestä määrästään – nykyään niitä tavataan pieninä, eristettyinä populaatioina pääasiassa eteläisessä ja itäisessä Afrikassa. Pieniä jäännepopulaatioita on jäljellä Keski-Afrikassa, Länsi-Afrikassa ja Intian Kathiawarin niemimaalla sijaitsevassa Girin metsäpuistossa.

Pohjois-Afrikan alalajit, barbaarileijona ja Kapin provinssin leijona, ovat kadonneet viimeisen puolentoista vuosisadan aikana, ja Euraasiasta leijonat ovat melkein kadonneet sen jälkeen, kun niiden esiintyminen oli huipussaan myöhäispleistoseenisen jääkauden lopulla, jolloin leijonat levittäytyivät luolaleijoniksi Pyreneiden niemimaan alueelta Alaskaan. Leijonat on luokiteltu uhanalaisiksi Punaisen listan, IUCN:n ja Yhdysvaltain uhanalaisia lajeja koskevan lain mukaan.

Leijonien luonnonhistorian yksityiskohdat ovat hämärän peitossa.

  • Milloin pleistoseenin luolaleijona erosi nykyisistä leijonista?
  • Millainen oli leijonien esi-isien keskinäinen hierarkia?
  • Hävinnyt leijona-alalaji risteytyikö nykyisten afrikkalaisten tai aasialaisten leijonien esivanhempiin?
  • Oliko niiden sukupuuttoa edeltänyt geneettinen köyhtyminen, joka muistuttaa muita kadonneita nisäkäsryhmiä?

Joidenkin näiden kysymysten ratkaisemiseksi Proceedings of The National Academy of Sciences -lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa ”The Evolutionary History of Extinct and Living Lions” hyödynnetään muinaisen DNA:n ja kokonaisen perimän analyysien voimaa. Stephen J. O’Brien, Ph.D., tutkija ja professori Nova Southeastern Universityn (NSU) Halmos College of Natural Sciences and Oceanography -yliopistossa, oli osa tutkimusryhmää.

”Uudet tulokset havainnollistavat genomiikan aikakauden voimaa paljastaa esihistorian kadonneita salaisuuksia lukemalla DNA-jalanjälkikoodeja nykyaikaisten lajien esivanhemmissa”, O’Brien sanoi. ”Ja ’intiaanileijonan’ hälyttävä geneettinen köyhtyminen saa selkeän vahvistuksen.”

O’Brienin ura ulottuu useiden vuosikymmenten päähän, ja se ulottuu 25 vuoden ajalle, jolloin hän toimi National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH) -instituutin (National Institutes of Health, NIH) genomisen monimuotoisuuden laboratorion päällikkönä vuosina 1986-2011. Hän siirtyi joulukuussa 2011 Pietarin valtionyliopiston (Venäjä) Theodosius Dobzhansky Center for Genome Bioinformatics -keskukseen, jossa hän toimii sen tieteellisenä johtajana.

Johtavat kirjoittajat Marc de Manuel ja Ross Barnett sekvensoivat museo- ja ikiroudan paleontologisia näytteitä leijonista (jopa 30 000 vuotta vanhoja) niiden nykyisen levinneisyysalueen ulkopuolelta sekä nykyaikaisia näytteitä elävistä leijonista tutkiakseen, miten historialliset leijonat kehittyivät ja levittäytyivät.

”Oli hämmästyttävää työskennellä näytteiden parissa, jotka olivat peräisin 30000 vuotta vanhoista luolaluolanäytteistä, ja saada eläimen koko perimätiedot”, Barnett sanoi. ”Se osoittaa, kuinka paljon muinaisen DNA:n teknologia on kehittynyt viime vuosikymmenen aikana ja kuinka menneisyyden genomiikka voi antaa tietoa tulevaisuuden luonnonsuojelulle.”

NSU:n Halmos Collegen lisäksi tutkimusryhmään kuului jäseniä Globe Institute – Kööpenhaminan yliopistosta ja Barcelonan tiede- ja teknologiainstituutista. He päättelivät, että elävien nykyleijonien ja sukupuuttoon kuolleiden luolaleijonien esi-isät erosivat erillisiksi linjoiksi noin 500 000 vuotta sitten. Tietokonemallinnetut simulaatiot osoittivat, että geenivirta tai havaittavissa oleva hybridisaatio oli vähäistä jakautumisen jälkeen, vaikka Länsi-Aasiassa oli mahdollisia päällekkäisiä levinneisyysalueita ja vaikka aiemmat vahvat todisteet laajalle levinneestä hybridisaatiosta muiden Panthera (iso kissa) -lajien keskuudessa ovatkin olemassa.

Tämä viittaa alustavasti siihen, että toistaiseksi tunnistamattomat tekijät estivät tehokkaan lisääntymisen näiden kahden leijonatyypin välillä pleistoseenin aikana. Kirjoittajat eivät myöskään löydä selkeitä todisteita geneettisen monimuotoisuuden vähenemisestä luolaleijonissa, barbaarileijonissa tai kap-leijonissa ennen sukupuuttoon kuolemista.

Nykyaikaiset leijonat jakaantuivat noin 70 000 vuotta sitten selvästi kahteen erilliseen sukulinjaan: (1) leijonat, joita tavataan nykyään Afrikan keski-, itä- ja eteläosissa, ja (2) intialaiset, länsiafrikkalaiset ja sukupuuttoon kuolleet pohjoisafrikkalaiset leijonat.

Tämähän vaikuttaa vahvasti luonnonsuojeluun.

Tieto sukupuuttoon kuolleen barbaarileijonan lähimmästä sukulaislajistosta antaa tietoa mahdollisista uudelleenistutusyrityksistä. Vastaavasti intialaisen populaation epävarmuus (alle 500 yksilöä) on poliittisesti arkaluonteinen aihe, mutta niiden lähimpien elävien sukulaisten selvittäminen voisi antaa tietoa tulevista ennallistamis- ja uloskasvattamisaloitteista.

Nykyaikaiset intialaiset leijonat ovat lähes geneettisesti yhdenmukaisia vuosisatoja kestäneen vainon ja historiallisten geneettisten pullonkaulojen seurauksena. Näillä leijonilla on useita sisäsiittoisuuden fysiologisia korrelaatioita (esim. heikentynyt siittiöiden määrä, luustovikoja, testosteronin väheneminen ja harjakoon pienentyminen). Uusi tutkimus osoitti myös, että nykyiset intialaiset leijonat ovat itse asiassa kotoisin alueelta eikä niitä ole tuotu Afrikasta siirtomaata edeltävinä aikoina, kuten tiedotusvälineissä on väitetty.

Tämä uusi tutkimus tarjoaa vertaansa vailla olevia yksityiskohtia leijonan evoluutiohistoriasta, ja siinä osoitetaan eri nykyisten maantieteellisten populaatioiden väliset suhteet ja jopa sukupuuttoon kuolleet populaatiot. Tuloksilla on laajoja vaikutuksia tulevaan suojelutyöhön tämän nykyisin haavoittuvaksi luokitellun lajin parissa.

Muista tilata NSU:n RSS-syöte, jotta et jää paitsi uutistiedotteistamme, vierailevista pääkirjoituksistamme ja muista ilmoituksistamme. Rekisteröidy TÄSTÄ. Voit myös seurata meitä Twitterissä @NSUNews.

###

Tietoa Nova Southeastern Universitystä (NSU): NSU:ssa opiskelijat eivät saa vain koulutusta, vaan he saavat kilpailuetua, jota he tarvitsevat todellisia uria, todellisia panoksia ja todellista elämää varten. Dynaaminen, yksityinen tutkimusyliopisto NSU tarjoaa korkealaatuisia koulutus- ja tutkimusohjelmia perustutkinto-, jatko- ja ammattitutkintotasoilla. Vuonna 1964 perustettuun yliopistoon kuuluu 16 korkeakoulua, 215 000-neliöinen Center for Collaborative Research, yksityinen JK-12-luokkakoulu, Mailman Segal Center (varhaiskasvatus), jossa on autismin asiantuntijoita, maailmanluokan NSU Art Museum Fort Lauderdale ja Alvin Sherman Library, Research and Information Technology Center, yksi Floridan suurimmista yleisistä kirjastoista. NSU:n opiskelijat opiskelevat kampuksillamme Fort Lauderdalessa, Fort Myersissä, Jacksonvillessä, Miamissa, Miramarissa, Orlandossa, Palm Beachissa ja Tampassa Floridassa sekä San Juanissa Puerto Ricossa ja verkossa maailmanlaajuisesti. Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching on luokitellut NSU:n ”korkeaan tutkimusaktiivisuuteen”, ja se on yksi vain 50:stä yliopistosta koko maassa, jolle on myönnetty myös Carnegien Community Engagement Classification -luokitus, ja se on myös Yhdysvaltojen suurin yksityinen laitos, joka täyttää Yhdysvaltain opetusministeriön kriteerit Hispanic-serving Institution -luokitukseksi. Katso lisätietoja osoitteesta www.nova.edu.

Tietoa NSU:n Halmos College of Natural Sciences and Oceanography -yliopistosta: College tarjoaa korkealaatuisia perustutkinto- (kandidaatin tutkinto) ja jatko-opinto-ohjelmia (maisterin ja tohtorin tutkinnot ja todistukset) useilla eri tieteenaloilla, kuten meritieteissä, matematiikassa, biofysiikassa ja kemiassa. Tutkijat toteuttavat innovatiivisia perus- ja soveltavia tutkimusohjelmia seuraavilla aloilla: koralliriuttojen biologia, ekologia ja geologia; kalojen biologia, ekologia ja suojelu; hai- ja merikalojen ekologia; kalataloustiede; syvänmeren eliöbiologia ja -ekologia; selkärangattomien ja selkärankaisten genomiikka, genetiikka, molekyyliekologia ja evoluutio; mikrobiologia; biologinen monimuotoisuus; laajamittaisen valtameren kiertokulun, rannikkoalueiden dynamiikan ja valtameri-ilmakehä-kytkennän havainnointi- ja mallintamistoiminnot; merenpohjan elinympäristön kartoittaminen; biodiversiteetti; histologia ja kalkkiutuminen. Korkeakoulun uusin rakennus on huipputekninen Guy Harveyn merentutkimuskeskus, joka on 86 000 neliömetrin kokoinen rakennus, jossa on laboratorioita, toimistoja, seminaarihuoneita, auditorio sekä sisä- ja ulkotiloja juoksevalle merivedelle. Lisätietoja on osoitteessa cnso.nova.edu.

Leave a Reply

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.