Uprkos decenijama opadanja, genetska analiza tetrijeba otkriva da državna ptica Pensilvanije ima više genetske raznolikosti i povezanosti nego što se očekivalo. Nalazi sugerišu da bi kultna ptica divljač mogla da se održava u stalnom broju ako se primeni odgovarajuća zaštita. Studija, koju vode istraživači Penn State i Pennsilvania Game Commission, objavljena je u časopisu Molekularna ekologija.
Prema istraživačima, populacija tetreba u Pensilvaniji opala je do 70% od ranih 1960-ih, pri čemu su ptice u južnom delu države posebno pogođene virusom Zapadnog Nila, koji šire komarci, i fragmentacijom staništa usled razvoja.
„Prema svim tipičnim pokazateljima, tetreb je u stanju brzog opadanja“, rekao je Džulijan Ejveri, vanredni profesor istraživanja zaštite divljih životinja u Penn State i koautor rada. „Ipak, do sada niko nije koristio genetske alate da bi istražio efekte ovog opadanja na dubljem nivou. Primenom sekvenciranja celog genoma, otkrili smo da je ptica genetski bolje nego što smo pretpostavljali, što znači da je zaštita staništa i druge intervencije upravljanja mogu raditi na zaštiti ove vrste.“
Leilton Luna, postdoktorski istraživač u Penn State-u i odgovarajući autor rada, objasnio je da kada veličina populacije organizma padne prenisko zbog bolesti ili gubitka staništa, može doći do inbridinga, što može dovesti do pada genetske raznolikosti tokom vremena.
„Populacije sa niskim genetskim diverzitetom teže se razvijaju kao odgovor na promene uslova životne sredine i izložene su većem riziku od izumiranja“, rekla je Luna. „U slučaju pensilvanskog tetreba, zbog naglog opadanja populacije, on sigurno nema iste zdrave genetske uslove kao u prošlosti. Čak i tako, trenutni nivoi genetske raznolikosti i povezanosti daju nam veliku nadu za očuvanje ove vrste“.
Kao početni korak, tim je proizveo prvi visokokvalitetni referentni genom za tetrijeba. Referentni genom, rekla je Luna, reprezentativan je primer gena određenog organizma.
„Ovaj referentni genom služi kao standardizovana genetska osnova, olakšavajući tačna poređenja raznolikosti u celom genomu između pojedinaca i populacija“, rekla je Luna. „Pored toga, ovaj genomski resurs će nam omogućiti da istražimo važna pitanja, kao što su da li specifične genetske komponente, poput prilagođenih gena, doprinose različitim odgovorima populacije na virus Zapadnog Nila u različitim populacijama tetrebova.“
Da bi istražio zdravlje populacije tetreba u Pensilvaniji, istraživački tim je sekvencirao 54 pojedinačna genoma ptica unutar staništa koja su bila fragmentirana razvojem i netaknuta. Istraživači su ispitali podatke o sekvenci za dokaz protoka gena, što ukazuje da se genetski materijal lako razmenjuje među migrirajućim populacijama.
„Uporedili smo svakog pojedinca sa svakim drugim osobom koju smo uzorkovali“, rekla je Luna. „Radeći ovo, mogli smo da kažemo da li sve ptice pripadaju jednoj geografskoj populaciji ili različitim populacijama, kao i kako faktori životne sredine kao što su fragmentacija staništa i nadmorska visina terena oblikuju efektivno raspršivanje ptica, a samim tim i razmenu gena“.
On je rekao da je analiza DNK tima pružila slab dokaz o podjeli stanovništva širom države, iako su istraživači identifikovali smanjenu genetsku povezanost na jugu, gdje je stanište ptice fragmentirano ljudskim razvojem.
„Ovo nam govori da stanovništvu možda nije tako loše kako smo očekivali“, rekla je Luna. „Takođe nam je pomoglo da informišemo menadžere divljih životinja koje oblasti bi imale najviše koristi od razvoja koridora staništa. Međutim, to je samo snimak populacije u ovom trenutku. Nadamo se da ćemo u budućnosti analizirati DNK muzejskih primeraka tako da možemo uporediti genetsku raznovrsnost i povezanost današnjih populacija sa onima od pre nego što je virus Zapadnog Nila bio prisutan i pre nego što je stanište bilo toliko fragmentisano.“
Iznenađujuće, rekao je tim, takođe je naišao na prisustvo dve genetske „anomalije“, nazvane hromozomske inverzije. Ovo se dešava kada se segment DNK odvoji i zatim ponovo pričvrsti obrnutim redosledom.
„Pronašli smo hromozomske inverzije kod nekih pojedinaca koje smo uzorkovali, a one su pronađene kod pojedinaca iz celog Komonvelta“, rekao je koautor Dejvid Touz, docent biologije na Penn State-u.
„Podaci su veoma jasni“, rekao je on. „Postoje ova dva velika dela genoma tetreba koji se veoma razlikuju od ostatka genoma i nisu povezani ni sa kakvim očiglednim geografskim obrascem među pticama. To dodaje zabavnu neravninu priči.“
Toevs je primetio da su hromozomske inverzije ranije pronađene kod drugih vrsta ptica i da su bile izražene kroz različite obrasce perja ili agresivnije ponašanje, na primer. Rekao je da tim još ne zna kako bi inverzije mogle uticati na tetrijeba. To je tema koju tim planira dalje da istražuje.
U međuvremenu, rekao je Toevs, hromozomske inverzije imaju važne implikacije za očuvanje.
„Na površini, svi tetrebovi izgledaju prilično slično, ali zapravo imaju duboke genetske razlike“, rekao je on. „U kontekstu očuvanja, možda bi bilo važno razmišljati dalje od vrste u celini kako bi se razmotrila zaštita pojedinaca sa ovim genetskim varijacijama.“
Ejveri je primetio da Pensilvanija ima dugu istoriju saradnje sa državnim agencijama — kao što su Komisija za igre u Pensilvaniji, Komisija za ribu i čamce Pensilvanije i Odeljenje za očuvanje i prirodne resurse Pensilvanije — na prikupljanju i analizi naučnih podataka koji mogu pomoći u informisanju strategija očuvanja. On je rekao da nalazi tima sugerišu da određene intervencije upravljanja mogu pomoći ptici da održi zdravu populaciju.
„Ne samo da tetrebovi igraju važnu ulogu u ekosistemu, već su i zaista zanimljivi“, rekao je Ejveri. „Mužjaci ispuštaju ovaj zvuk bubnjanja u proleće kako bi privukli drugove. Fizički možete osetiti bas kada bubnjaju u šumi. Takođe uparuju bubnjanje sa blistavim ukrasnim perjem i raširenim repom, slično -vrhunske performanse mužjaka pauna. Povrh svega, tokom jeseni tetrebovi rastu ove fascinantne produžetke ljuski prstiju koji mogu pomoći da povećaju površinu tokom zimskih meseci. Jednostavno su lepi i bizarni, i zaslužuju našu pažnju očuvanja“.
Drugi autori u radu su Liza Vilijams, biolog za divlje životinje; Kenet Duren, supervizor sekcije za ptice divljači; i Reina Til, biolog za divlje životinje, svi u komisiji za igre u Pensilvaniji.
