1092
Якщо відкрити підручник на статті про інвазивні види, з великою ймовірністю там буде фото коричневої деревної змії. Родом з Австралії та південної частини Тихого океану, вона потрапила на острів Гуам десь після Другої світової війни — імовірно, як «заєць» на вантажних літаках. Відтоді ці змії довели багато місцевих лісових птахів до локального вимирання й щороку спричиняють сотні відключень електроенергії, залазячи на стовпи. У деяких районах їхня щільність сягає до 30 000 особин на квадратну милю.
Масштаб інвазії довго спантеличував біологів. Адже спершу на острів потрапило лише кілька змій, і інбридинг (близькоспоріднене схрещування) мав би обмежити їхню здатність пристосовуватися до нового середовища й уповільнити зростання популяції. Але виявилося, що коричневі деревні змії мають більше генетичного різноманіття, ніж здається на перший погляд, — про це йдеться в новому дослідженні під керівництвом Університету Буффало, опублікованому в Science Advances.
Науковці з університету та Геологічної служби США застосували передову технологію «довгого читання» ДНК і виявили в геномі виду тисячі структурних варіантів — дуплікацій, делецій і перестановок ділянок ДНК. Найважливіше: ці варіанти зосереджені переважно в генах, пов’язаних з імунітетом і нюхом. Саме це приховане різноманіття може пояснювати, як популяція, заснована буквально жменькою змій, змогла процвітати попри жорстке генетичне «пляшкове горлечко».
«Коричнева деревна змія, можливо, не надзвичайно різноманітна, але вона має важливі джерела генетичного різноманіття, які досі недооцінювали», — пояснює керівник дослідження, доцент Тревор Краббенгофт. Ключ до відкриття — саме технологія. Раніше уявлення про різноманіття будувалося на аналізі змін окремих пар основ ДНК, бо старі методи бачили тільки їх. «Довге читання» ж дає змогу охопити значно довші фрагменти й виявити структурні варіанти, кожен із яких може зачіпати 50 чи більше пар основ.
«Це наче розглядати два примірники книги літера за літерою під лупою й вважати їх однаковими, не помічаючи, що цілі абзаци переставлені чи продубльовані», — образно пояснює постдок Лівай Грей. Аналіз показав, що геном коричневої деревної змії містить понад 19 000 структурних варіантів, і розподілені вони не випадково, а згруповані в генах імунітету та нюху.
Ці змії дуже покладаються на нюх — роздвоєним язиком вони «куштують» хімічні сигнали в повітрі, щоб знаходити здобич. Підвищене різноманіття нюхових генів може пояснювати цікавий парадокс: у рідних місцях ці змії відомі тим, що їдять інших змій, а от на Гуамі свідчень такого майже немає. За припущенням Грея, загострений нюх може дозволяти їм упізнавати одна одну радше як «родичів» — з огляду на високий рівень інбридингу, — ніж як здобич.
Залишається відкритим питання, чи виникли ці структурні варіанти до, чи після потрапляння змій на Гуам. Масштабні геномні зміни зазвичай накопичуються впродовж багатьох поколінь, однак деякі дослідження припускають, що різкі скорочення популяції можуть пришвидшувати їх появу. Для агенцій, які десятиліттями намагаються контролювати змій на Гуамі, це радше погана новина. Проте для охорони природи є й обнадійливий бік: зникомі види можуть мати більше «гнучкості» у своїх генах, ніж ми досі вважали, — а отже, і більше шансів відповісти на виклики середовища.
