599
Уявіть собі: усі коали, яких ми бачимо сьогодні на фото й у зоопарках, є далекими родичами однієї-єдиної вцілілої групи тварин, що дивом пережила кліматичну катастрофу близько 100 тисяч років тому. Нове геномне дослідження, про яке розповідає SciTechDaily, перевертає уявлення про історію коал і показує: їхня велика криза сталася задовго до того, як люди взагалі з’явилися в Австралії.
Що відомо коротко
- Геномний аналіз показав, що коали зазнали різкого падіння чисельності близько 100 тисяч років тому, ще до появи людей в Австралії.
- Усі сучасні коали походять від однієї вцілілої популяції, яка пережила суворі кліматичні зміни та льодовикові цикли.
- Команда вперше напряму виміряла швидкість мутацій у коал, яка виявилася приблизно вдвічі нижчою, ніж у людей.
- Дослідники проаналізували 457 геномів коал, щоб відстежити зміни чисельності популяцій упродовж десятків тисяч років.
- Сьогодні коали страждають від вирубки лісів, полювання, пожеж і хвороб, і з 2022 року в частині Австралії вид офіційно вважається зникаючим.
Як клімат зробив коал «вцілілими з минулої епохи»
Довгий час вважали, що головний удар по коалах завдали люди, які прийшли в Австралію приблизно 65 тисяч років тому: полювання, зміна ландшафтів, вогонь. Але нові дані показують іншу картину: великі втрати коали пережили ще до того, як побачили першу людину.
Австралія протягом мільйонів років змінювалася, наче повільно обертовий глобус клімату. Колись її вкривали вологі ліси, але з часом материк ставав дедалі сухішим. Під час плейстоцену (від 2,5 мільйона до 11 700 років тому) клімат «гойдався» між холодними, сухими льодовиковими періодами та теплішими, вологішими міжльодовиковими. Для коал, які залежать від евкаліптових лісів, це було як постійне перетягування ковдри: то їжі й укриття багато, то майже нічого.
Приблизно 70 тисяч років тому розширилася посушлива рівнина Налларбор. Вона стала величезною напівпустельною «стіною», що розділила східні й західні популяції коал. Західна з часом зникла, а невелика східна група вижила в найважчі часи холоду й посухи. Саме від цієї групи, за висновками вчених, походять усі сучасні коали.
Як ДНК коал перетворили на машину часу
Щоб відновити минуле коал, дослідники з Університету Сіднея та Техаського університету A&M пішли не шляхом викопних кісток, а шляхом генів. Викопних решток коал за ті давні часи надто мало, тож «архів» у ґрунті майже порожній. Натомість їхній геном зберігає сліди минулих подій, як кільця на зрізі дерева.
Ключем стала швидкість мутацій — те, як часто в ДНК з’являються нові зміни від покоління до покоління. У кожної істоти це свій «темп тікання годинника». Якщо знати, як швидко накопичуються мутації, можна «прокрутити» генетичний годинник назад і оцінити, якими були популяції в минулому.
Команда секвенувала геноми чотирьох «сімей» коал — трьох пар «батьки–дитина». Порівнюючи ДНК батьків і нащадків, вони порахували, скільки нових мутацій з’являється за одне покоління. Виявилося, що в коал цей показник приблизно <strongудвічі нижчий, ніж у людей, тобто їхній еволюційний «годинник» цокає повільніше.
Озброївшись цим значенням, дослідники застосували його до 457 геномів коал. Це дозволило відтворити зміну чисельності популяцій у часі: коли вони зростали, коли падали, коли переживали «пляшкове горло» — різке скорочення до дуже малої кількості тварин.
Коли коали опинилися на межі
Аналіз показав, що популяції коал почали зменшуватися приблизно 100 тисяч років тому. Приблизно 60 тисяч років тому вони досягли серйозного «вузького місця» — різкого падіння чисельності, яке могло поставити вид на межу зникнення.
Цей період збігся з великими кліматичними потрясіннями пізнього плейстоцену: холодніші, сухіші умови, частіші пожежі, скорочення вологих лісів. Для коал це означало менше придатних для життя територій, розірвані ареали та ізольовані групи.
Коли нинішній міжльодовиковий період приніс тепліший і вологіший клімат, уціліла східна популяція знову почала розширюватися. Між 16 500 і 6 000 років тому вона розділилася на п’ять генетичних гілок, з яких сформувалися сучасні групи коал уздовж східного узбережжя Австралії.
Раніше вчені пов’язували різке падіння чисельності коал із приходом людей близько 65 тисяч років тому. Але ті висновки ґрунтувалися на мутаційних швидкостях, запозичених у далеких родичів — мишей і людей. Нове дослідження, яке вперше напряму виміряло мутації саме в коал, показує: головний удар завдав клімат, а не люди.
Що це означає для збереження коал сьогодні
Сьогодні коали знову під загрозою, але тепер причини інші. Вони стикаються з вирубкою лісів, полюванням, пожежами та хворобами. З 2022 року в штатах Квінсленд, Новий Південний Уельс і в Австралійській столичній території коали офіційно визнані видом, що перебуває під загрозою зникнення.
Нове дослідження дає вченим не лише історію, а й інструмент. Знаючи точну швидкість мутацій, можна краще оцінити, наскільки швидко коали здатні пристосовуватися до змін середовища, і точніше відновлювати їхню демографічну історію. Це, у свою чергу, допомагає планувати, які популяції потребують найбільшого захисту, як зберігати генетичне різноманіття та де створювати або відновлювати середовище існування.
Дослідники також припускають, що подібний підхід можна застосувати до інших австралійських видів, зокрема родичів вимерлої мегафауни, щоб з’ясувати, чи переживали вони падіння чисельності ще до появи людей.
FAQ
Це відкриття означає, що люди не шкодять коалам?
Ні. Дослідження показує, що давній обвал чисельності коал був спричинений кліматом, а не людьми. Але сучасні загрози — вирубка лісів, пожежі, хвороби, полювання — прямо пов’язані з людською діяльністю і зараз сильно впливають на виживання виду.
Чому вчені раніше помилялися щодо часу падіння чисельності коал?
Раніше дослідники змушені були користуватися мутаційними швидкостями інших ссавців, наприклад мишей або людей. Це як намагатися визначити вік дерева за «середніми» кільцями іншого виду. Пряме вимірювання мутацій у коал дало точніший «годинник» і змінило часову шкалу.
Чи можуть коали знову відновитися, як після давнього кліматичного удару?
Минуле показує, що коали здатні переживати важкі періоди й відновлюватися, коли умови поліпшуються. Але нині до природних змін клімату додається потужний людський вплив, і без цілеспрямованих заходів охорони природи їхня здатність до відновлення може виявитися недостатньою.
Навіщо знати швидкість мутацій для охорони виду?
Швидкість мутацій допомагає зрозуміти, як швидко в популяції з’являються нові генетичні варіанти, які можуть допомогти пристосуватися до хвороб чи змін клімату. Це також дозволяє точніше відтворювати історію чисельності популяцій і планувати, як зберегти максимальне генетичне різноманіття.
Коали, які здаються символом спокійної й незмінної дикої природи, насправді є нащадками невеликої групи «вцілілих» після давньої кліматичної катастрофи — і тепер від людей залежить, чи зможе цей вид пройти через нову хвилю змін і вижити вдруге.
Коали пережили майже повне зникнення ще до появи людей з’явилася спочатку на Цікавості.
