Mnogi veliki sisari su izgubili genetsku raznolikost, često zahvaljujući akcijama ljudi koji su smanjivali svoju populaciju. Implikacije mogu biti ozbiljne jer bez genetske raznolikosti, populacija nema „genetsku bazu podataka“ na koju bi se mogla vratiti da bi se prilagodila promenama životne sredine.
Iberijskom risu ( Link pardinus ) nije strano ovo smanjenje raznolikosti.
Ljudske aktivnosti su dovele populaciju do opasno niskog broja, ostavljajući im sve manji genetski fond. Ovaj gubitak ugrožava sposobnost risa da se prilagodi promenljivom okruženju, dovodeći njihov opstanak u opasnost.
Istraživanje našeg tima otkriva kako se iberijski ris ukrštao sa svojim rođakom, evroazijskim risom ( Link link ) u poslednjih nekoliko hiljada godina.
Ovo mešanje je možda podstaklo genetsku raznolikost iberijskog risa. Ovo je ključni faktor za njen opstanak, posebno pošto se vrsta suočava sa tako neizvesnom budućnošću.
Nizak genetski diverzitet može dovesti do „depresije inbredinga“, gde se blisko srodne životinje razmnožavaju i proizvode potomstvo koje je manje pogodno za preživljavanje. U ekstremnim slučajevima, ovo može dovesti čitave populacije, ili čak vrste, na ivicu izumiranja.
Da bi povećali genetsku raznolikost populacija na ivici, zaštitari se ponekad okreću „genetskom spasavanju“. Ovo uključuje uvođenje pojedinaca iz različitih populacija u nadi da će se razmnožavati sa lokalnim životinjama, smanjujući inbreeding i povećavajući genetsku raznolikost.
Iako ova strategija može biti efikasna, nije bez rizika.
Uvođenje životinja koje su previše genetski različite može poremetiti ili razblažiti korisne osobine, potencijalno štetiti sposobnosti populacije da preživi i reprodukuje. To je fenomen poznat kao „prerastanje depresije“.
Uprkos ovim rizicima, genetsko spasavanje ostaje dragoceno sredstvo u očuvanju, iako mu se često pristupa sa oprezom.
Jedan od najtežih slučajeva smanjene genetske raznovrsnosti je iberijski ris, nekada najugroženija vrsta mačaka na svetu. Uglavnom se nalazi u delovima Španije i Portugala.
Danas se iberijski ris oporavlja od skorog izumiranja. Više od 400 reproduktivnih ženki prijavljeno je na popisu iz 2023. godine.
Ovo je ogroman porast u odnosu na samo 25 u 2002. Ovaj preokret je u velikoj meri zahvaljujući ambicioznom programu očuvanja u poslednje dve decenije, koji uključuje koordinirane programe uzgoja i ponovnog uvođenja.
Deo ovog uspeha je posledica efekta „genetskog spasavanja“, gde je mešanje dve preostale genetski različite populacije pomoglo da se poveća genetska raznolikost vrste.
Uprkos ovom napretku, iberijski ris se i dalje suočava sa značajnim izazovima.
Populacija je daleko od dostizanja minimuma od 1.100 reproduktivnih ženki koje je potrebno smatrati genetski održivim. Dakle, njegova genetska raznolikost ostaje jedna od najnižih ikada zabeleženih.
Dalje genetsko spasavanje moglo bi biti rešenje za povećanje raznolikosti. Ali postoji kvaka – ne postoji druga populacija iberijskog risa na svetu koja bi mogla da posluži kao izvor novog genetskog materijala.
Drevni DNK se može izdvojiti iz istorijskih ostataka ili subfosilnih uzoraka (životinje koje nisu dovoljno drevne da se smatraju pravim fosilima, ali se ne smatraju ni modernim).
Proučavajući ovo, naučnici mogu steći vredan uvid u genetsku prošlost vrsta, nudeći oštro poređenje sa njihovim današnjim kolegama.
2015. godine, naša koleginica Maria Lucena-Perez je prvi put posetila laboratoriju drugog našeg kolege, Mihaela Hofrajtera, u Nemačkoj kako bi generisala prve podatke o celim genomima iz kostiju drevnog iberijskog risa.
Ekstrakcija drevne DNK iz kostiju je visoko specijalizovan proces koji zahteva namenske prostorije za čistu sobu kako bi se sprečila kontaminacija modernom DNK.
Radeći zajedno, naš tim je uspešno izvukao nuklearni DNK iz tri drevna primerka iberijskog risa.
Dva od njih su bila stara oko 2.500 godina. Treći datira više od 4.000 godina.
Ovo je bio prvi put da je nuklearna DNK izvučena iz drevnog iberijskog risa. Marijino dostignuće značajno je unapredilo naše razumevanje o tome kako je genetski sastav iberijskog risa evoluirao tokom hiljada godina.
Naš tim je analizirao i uporedio DNK sa DNK savremenog iberijskog risa. Na naše iznenađenje, drevni risovi su pokazali čak nižu genetsku raznolikost od njihovih savremenih potomaka.
S obzirom na nagli pad njihove populacije u poslednjih nekoliko vekova, ovo otkriće je bilo i neočekivano i zbunjujuće.
Deo slagalice koji je nedostajao došao je sa otkrićem da moderne populacije iberijskog risa dele više genetskih varijanti sa blisko srodnim evroazijskim risom nego njihovi drevni kolege.
Ovo sugeriše da su se ove dve vrste uspešno ukrštale u poslednjih 2.500 godina, povećavajući genetsku raznolikost današnjeg iberijskog risa.
Ovi nalazi su u skladu sa opsežnim genomskim dokazima o drevnom protoku gena iz evroazijskog risa u genom iberijskog risa. Iako ove dve vrste danas ne dele ista staništa, one su nekada koegzistirale na Iberijskom poluostrvu, a verovatno i u južnoj Francuskoj i severnoj Italiji.
Ovakva situacija bi pružila mnogo mogućnosti za ukrštanje.
Potencijal da se ove dve vrste prirodno sretnu i razmnože ponovo raste kako se njihov raspon širi. Ovo bi moglo otvoriti nove mogućnosti za genetsku raznolikost u budućnosti.
Pojava celokupne analize nuklearnog genoma u poslednjih 30 godina otkrila je brojne slučajeve ukrštanja među vrstama, kao što je između polarnih i mrkih medveda. Ovo sugeriše da slučaj risa nije tako neobičan.
Ali iberijski ris se ističe kao prvi dokumentovani primer gde se razmnožavanje među vrstama značajno povećava genetski diverzitet u celoj vrsti.
Još uvek ne razumemo u potpunosti tačan efekat ovog genetskog povećanja, posebno da li je poboljšao kondiciju i opstanak populacije. Jedna intrigantna mogućnost je da je iberijski ris uspeo da opstane uprkos svojoj izuzetno niskoj genetskoj raznovrsnosti, zahvaljujući ponovljenim genetskim spasavanjima od strane evroazijskog risa.
Iako ima još toga da se nauči, naše istraživanje nudi neočekivanu, ali važnu studiju slučaja za širu diskusiju o genetskom spasavanju.
Ako možemo bolje da predvidimo šanse za inbreeding i outbreeding depresiju kada dođe do ukrštanja, mogli bismo efikasnije da koristimo genetsko spasavanje kao alat za očuvanje u tekućoj krizi biodiverziteta.
