Природата не познава граници: Радиацията във Фукушима доведе до бум на хибриди между домашни прасета и диви глигани

Уникален природен експеримент в зоната на отчуждение на японската атомна електроцентрала „Фукушима-1“ доведе до неочаквани резултати в областта на еволюционната биология. Екип от учени, ръководен от професор Шинго Канеко (Университет Фукушима) и д-р Донован Андерсън (Университет Хиросаки), установява, че генетичните следи от избягалите домашни прасета изчезват от популацията на дивата свиня много по-бързо, отколкото се предвижда от моделите. Причината е ускорената смяна на поколенията, предизвикана от майчините линии на домашните животни.

След ядрената катастрофа през 2011 г. домашните свине (Sus scrofa domesticus), оставени от фермерите, започват свободно да се кръстосват с местните диви свине (Sus scrofa leucomystax). Това събитие е един от най-големите документирани случаи на интрогресия в дивата природа. Въпреки това, вместо дългосрочно затвърждаване на чертите на домашните животни, техният генетичен принос е започнал бързо да намалява.

Според проучването биологичните ритми са изиграли ключова роля. Докато дивите свине имат сезонен цикъл на размножаване (веднъж годишно), домашните свине могат да се размножават през цялата година. Хибридите, които са наследили митохондриална ДНК (предавана по майчина линия) от домашните прасета, са запазили тази способност за често размножаване.

„Това създава ефект на ускоряване на еволюционния процес“, се отбелязва в доклада на д-р Андерсън. Поради съкратените интервали между ражданията хибридните индивиди преминават през жизнените си цикли по-бързо от чистокръвните прасета. Това е довело до интензивно обратно кръстосване (backcrossing) с доминиращата популация диви свине. В резултат на това само за няколко години „домашните“ ядрени ДНК гени били ефективно „разредени“ и изместени от дивия генотип.

В зоната на отчуждаване във Фукушима е регистрирана дива свиня с външните белези на домашните прасета – по-къса муцуна, променена окраска и по-слабо изразена четина. Феноменът се обяснява с хибридизацията: след ядрената авария през 2011 г. прасетата, избягали от фермите, са започнали да се кръстосват с дивите свине. Получената в резултат на това хибридна популация се е превърнала в естествена лаборатория за генетиците – благодарение на наследяването на митохондриалната ДНК по майчина линия учените проследяват как гените на опитомените предци се разпространяват в дивата популация и влияят на адаптивния ѝ потенциал в условията на радиоактивно замърсяване.

Анализът показва, че много от изследваните индивиди, въпреки наличието на хибридни признаци, вече изостават с повече от пет поколения от първото потомство на кръстоската. Това подкрепя хипотезата, че високата плодовитост на домашните прасета в дивата природа работи срещу запазването на собствения им геном, ако популацията на дивите им роднини е достатъчно голяма.

Научната работа се основава на анализ на тъканни проби от 191 диви свине и 10 домашни свине, събрани в радиус от 20 км от аварийната станция. Учените се надяват, че получените данни ще помогнат за коригиране на стратегиите за контрол на броя на дивите животни в зоните на екологични бедствия.

Авторите на изследването подчертават приложното значение на откритието: разбирането на механизмите на генетичното разтваряне е важно за контрола на инвазивните видове. Резултатите от изследването могат да бъдат използвани от екологичните служби в Европа и Северна Америка, където хибридизацията между дивите свине и дивите прасета нанася щети на селското стопанство.