Nowe badania nad ewolucyjną historią wymarłych i żyjących lwów

Naukowiec z Uniwersytetu Narodowego w zespole wykorzystującym genomikę do badania lwów

FORT LAUDERDALE/DAVIE, Fla. – Król dżungli” jest w niebezpieczeństwie.

W ciągu ostatnich 200 lat lew stracił 90% swojej dawnej liczebności – obecnie można go znaleźć w małych, odizolowanych populacjach, głównie w południowej i wschodniej Afryce. Maleńkie reliktowe populacje utrzymują się w Afryce Środkowej, Afryce Zachodniej i w rezerwacie leśnym Gir na półwyspie Kathiawar w Indiach.

Północnoafrykańskie podgatunki, lew barbarzyński i lew z prowincji Cape, zniknęły w ciągu ostatniego stulecia i półtora, a oni wszyscy, ale zniknęli z Eurazji od ich apogeum podczas późnego zlodowacenia plejstoceńskiego, kiedy lwy jaskiniowe zostały rozproszone od Iberii do Alaski. Lwy są wymienione jako zagrożone przez Czerwoną Listę, IUCN i US Endangered Species Act.

Szczegóły historii naturalnej lwów są niejasne.

  • Kiedy plejstoceński lew jaskiniowy oddzielił się od współczesnych lwów?
  • Jaka była hierarchia ich przodków?
  • Czy zaginione podgatunki lwów hybrydyzowały z przodkami współczesnych lwów afrykańskich lub azjatyckich?
  • Czy ich wyginięcie było poprzedzone zubożeniem genetycznym, przypominającym inne zaginione grupy ssaków?

Aby pomóc odpowiedzieć na niektóre z tych pytań, nowe badanie „The Evolutionary History of Extinct and Living Lions” opublikowane w Proceedings of The National Academy of Sciences, wykorzystuje moc starożytnego DNA i analizy całego genomu do rozwiązania tych kwestii. Stephen J. O’Brien, Ph.D., pracownik naukowy i profesor w Nova Southeastern University’s (NSU) Halmos College of Natural Sciences and Oceanography, był częścią zespołu badawczego.

„Nowe wyniki ilustrują moc ery genomiki w ujawnianiu zagubionych tajemnic prehistorii poprzez odczytywanie kodów śladów DNA u przodków współczesnych gatunków” – powiedział O’Brien. „A alarmujące zubożenie genetyczne 'indyjskiego lwa’ jest wyraźnie potwierdzone.”

Kariera O’Briena rozciąga się na kilka dekad, sięgając 25-letniej kadencji jako szef Laboratorium Różnorodności Genomicznej w National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH) w latach 1986-2011. W grudniu 2011 roku dołączył do Theodosius Dobzhansky Center for Genome Bioinformatics na Uniwersytecie Państwowym w Sankt Petersburgu (Rosja), gdzie pełni funkcję dyrektora naukowego.

Główni autorzy Marc de Manuel i Ross Barnett sekwencjonowali muzealne i wiecznej zmarzliny paleontologiczne próbki lwów (do 30 000 lat) spoza ich obecnego zasięgu, obok współczesnych próbek od żyjących lwów, aby przyjrzeć się, jak historyczne lwy ewoluowały i rozprzestrzeniały się.

„To było niesamowite pracować z próbkami od 30 000 letnich lwów jaskiniowych i uzyskać cały genom zwierzęcia,” powiedział Barnett. „To pokazuje, jak bardzo technologia starożytnego DNA rozwinęła się w ciągu ostatniej dekady i jak genomika przeszłości może informować o ochronie przyrody w przyszłości.”

Wraz z NSU’s Halmos College, zespół badawczy obejmował członków z Globe Institute – University of Copenhagen i Barcelona Institute of Science and Technology. Doszli oni do wniosku, że przodkowie żyjących współczesnych lwów i wymarłych lwów jaskiniowych rozeszli się w odrębne linie około 500,000 lat temu. Komputerowo modelowane symulacje wskazały na niewielki przepływ genów lub wykrywalną hybrydyzację po podziale, pomimo potencjalnych obszarów nakładania się zasięgów w zachodniej Azji i wcześniejszych silnych dowodów na powszechną hybrydyzację wśród innych gatunków Panthera (wielki kot).

To wstępnie sugeruje, że jeszcze niezidentyfikowane czynniki sprzysięgły się, by zapobiec skutecznej hodowli między dwoma typami lwów w plejstocenie. Autorzy nie znaleźli również wyraźnych dowodów na spadek różnorodności genetycznej u lwów jaskiniowych, barbarzyńskich czy przylądkowych przed wyginięciem.

Około 70 000 lat temu współczesne lwy wyraźnie podzieliły się na dwie odrębne linie: (1) Lwy znalezione w środkowej, wschodniej i południowej Afryce dzisiaj; i (2) indyjskie, zachodnioafrykańskie i wymarłe lwy północnoafrykańskie.

To ma silne implikacje ochronne.

Znajomość najbliższego krewnego wymarłego lwa barbarzyńskiego będzie informować o wszelkich potencjalnych próbach reintrodukcji. Podobnie, niepewność populacji indyjskiej (mniej niż 500 osobników) jest politycznie wrażliwym tematem, ale rozwiązanie problemu ich najbliższych żyjących krewnych może wpłynąć na przyszłe inicjatywy restytucji i outbreedingu.

Współczesne lwy indyjskie okazały się być prawie genetycznie jednolite w konsekwencji wieków prześladowań i historycznych genetycznych wąskich gardeł. Lwy te wykazują liczne fizjologiczne korelaty chowu wsobnego (np. zubożona liczba plemników, wady szkieletu, obniżenie poziomu testosteronu i pochodna zmniejszonej wielkości grzywy). Ponadto, nowe badanie wykazało stanowczo Indian lwy dziś są w rzeczywistości, native do regionu i nie zostały przywiezione z Afryki w czasach przed kolonialnych, jak został spławiony w popularnych mediach.

To nowe badanie zapewnia niezrównaną szczegółowość ewolucyjnej historii lwa, pokazując relacje między różnymi współczesnymi populacjami geograficznymi, a nawet wymarłych populacji. Wyniki mają szerokie implikacje dla przyszłej pracy ochronnej w tym, co jest teraz wrażliwym gatunkiem.

Zapewnij się, że zapiszesz się do kanału RSS NSU, aby nie przegapić żadnej z naszych wiadomości, artykułów gościnnych i innych ogłoszeń. Proszę zapisz się TUTAJ. Możesz również śledzić nas na Twitterze @NSUNews.

##

About Nova Southeastern University (NSU): W NSU, studenci nie tylko zdobywają wykształcenie, ale również przewagę konkurencyjną, której potrzebują do prawdziwej kariery, prawdziwego wkładu i prawdziwego życia. Jako dynamiczny, prywatny uniwersytet badawczy, NSU zapewnia wysokiej jakości programy edukacyjne i badawcze na poziomie studiów licencjackich, magisterskich i zawodowych. Założony w 1964 roku uniwersytet obejmuje 16 szkół wyższych, Centrum Badań Wspólnych o powierzchni 215.000 stóp kwadratowych, prywatną szkołę podstawową JK-12, Mailman Segal Center (edukacja wczesnoszkolna) ze specjalistami w dziedzinie autyzmu, światowej klasy Muzeum Sztuki NSU Fort Lauderdale oraz Bibliotekę Alvina Shermana, Centrum Badań i Technologii Informacyjnych, jedną z największych bibliotek publicznych na Florydzie. Studenci NSU uczą się w naszych kampusach w Fort Lauderdale, Fort Myers, Jacksonville, Miami, Miramar, Orlando, Palm Beach, i Tampa na Florydzie, jak również w San Juan, Puerto Rico, oraz online na całym świecie. Sklasyfikowany jako posiadający „wysoką aktywność badawczą” przez Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching, NSU jest jednym z zaledwie 50 uniwersytetów w całym kraju, które również otrzymały klasyfikację Carnegie’s Community Engagement Classification, a także jest największą prywatną instytucją w Stanach Zjednoczonych, która spełnia kryteria Departamentu Edukacji USA jako Hispanic-serving Institution. Proszę odwiedzić stronę www.nova.edu, aby uzyskać więcej informacji.

About NSU’s Halmos College of Natural Sciences and Oceanography: Kolegium zapewnia wysokiej jakości programy edukacyjne na poziomie licencjackim (stopień licencjata) i magisterskim (stopnie magistra i doktora oraz certyfikaty) w szerokim zakresie dyscyplin, w tym nauk morskich, matematyki, biofizyki i chemii. Naukowcy realizują innowacyjne podstawowe i stosowane programy badawcze w biologii rafy koralowej, ekologii i geologii; biologii ryb, ekologii i ochrony; ekologii rekinów i rybołowów; nauki o rybołówstwie; biologii i ekologii organizmów głębinowych; genomiki bezkręgowców i kręgowców, genetyki, ekologii molekularnej i ewolucji; mikrobiologii; bioróżnorodności; obserwacji i modelowania wielkoskalowej cyrkulacji oceanicznej, dynamiki wybrzeża i sprzężenia z atmosferą oceanu; mapowania siedlisk bentosowych; bioróżnorodności; histologii i zwapnienia. Najnowszym budynkiem uczelni jest najnowocześniejsze Centrum Oceanograficzne Guy Harvey, struktura o powierzchni 86 000 stóp kwadratowych wypełniona laboratoriami, biurami, salami seminaryjnymi, audytorium oraz krytymi i otwartymi obiektami z bieżącą wodą morską. Proszę odwiedzić cnso.nova.edu, aby uzyskać więcej informacji.

Leave a Reply

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.