Странствующих голубей погубила привычка жить большими стаями

В статье, опубликованной в Science, ученые показали, что причиной стала чрезмерная адаптация этих голубей к жизни в крупной стае.

Странствующий голубь Ectopistes migratorius знаменит своей историей — прежде его численность в Северной Америке насчитывала от 2 до 5 миллиардов особей, но, начиная с середины 19 века, она начала сокращаться, а в начале XX века голубь исчез окончательно. В качестве причин, связанных с его вымиранием, указывались как сильные колебания численности популяций, так и антропогенное вмешательство: охота человека и уничтожение местообитаний. Но до сих пор было не до конца ясно, почему же странствующие голуби не смогли восстановиться из небольших популяций.

В вышедшей на прошлой неделе статье ученые проанализировали 41 митохондриальный и 4 ядерных генома странствующих голубей. Считается, что большие по числу особей популяции более генетически разнообразны, чем небольшие. Но не в случае со странствующими голубями — у них это значение оказалось очень низким. Причем если бы это можно было объяснить только колебаниями численности, то пониженное разнообразие наблюдалось бы по всей длине генома. Но у странствующего голубя ученые увидели такое лишь в определенных регионах. Таким образом, низкое генетическое разнообразие можно объяснить тем быстрой фиксацией полезных мутаций в популяции. Из-за высокой скорости изменения ее частоты, рекомбинация не успевает «перемешать» участки генома, которые эту мутацию окружают, и вокруг нее наблюдается пониженное генетическое разнообразие. Из-за подобных процессов у птиц быстро фиксировались одинаковые участки с этой полезной мутацией, и исчезали участки без нее, которые несли разные нейтральные варианты. В свою очередь, эти нейтральные мутации смогли бы сыграть роль резервуара вариаций, как материал для быстрой адаптации при изменении условий окружающей среды. Но у странствующих голубей этого не оказалось.

Ученые решили проверить, как могут быть связаны между собой гены, находящиеся в этих быстро эволюционирующих регионах, и вымирание голубей. Среди 32 генов, для которых с уверенностью можно было сказать, что они эволюционировали под положительным отбором, оказались гены, ассоциированные с иммунной системой и снижением стресса. Авторы объясняют это тем, что голуби привыкли жить в больших стаях, а там распространено больше болезней и социальных стрессов. Вдобавок, ученые решили проверить, не было ли критического изменения численности популяции, которое рассматривают как причину вымирания этих птиц. Они изучили митохондриальную ДНК и увидели, что численность популяции странствующего голубя оставалась стабильно высокой на протяжении 20 000 лет.

Таким образом, ученые предлагают другую причину вымирания странствующих голубей — не изменения в численности, но слишком сильную адаптацию к жизни в больших стаях. Авторы подчеркивают, что даже большие и стабильные популяции порой могут оказаться на грани вымирания из-за неожиданного изменения в окружающей среде.