Генетики не нашли в Шотландии чистокровных лесных котов

Как отмечается в статье для журнала Current Biology, шотландские лесные коты и домашние кошки практически не обменивались генами более 2000 лет. Однако в середине XX века резкое сокращение численности лесных котов, разрушение среды их обитания и распространение инфекций подстегнули активную гибридизацию двух видов. Интересно, что, как показало другое исследование, опубликованное в том же журнале, лесные коты из континентальной Европы также почти не скрещивались с домашними кошками на протяжении последних 2000 лет — и только в последние десятилетия этот репродуктивный барьер начинает разрушаться.

Домашние кошки (Felis catus) были приручены около десяти тысяч лет назад. Согласно современным представлениям, они происходят от степных кошек (F. lybica), которые широко распространены на травянистых равнинах от Южной Африки и Ближнего Востока до Китая. Однако по мере того, как домашние кошки распространялись по миру вместе с людьми, они встречались с другими кошачьими — например, лесными котами (F. silvestris), населяющими Европу, Малую Азию и Кавказ. Два этих вида способны давать плодовитое потомство. Неудивительно, что в наши дни в популяциях лесных котов немало особей гибридного происхождения. Например, в Западной и Центральной Европе их 5,25 процента, а на Пиренейском полуострове — около 21 процента.

Сильнее всего от гибридизации с домашними кошками страдают шотландские лесные коты, численность которых из-за охоты и вырубки лесов и так сократилась до 30-430 диких особей (обратите внимание, что эти животные не имеют отношения к шотландским вислоухим и прямоухим кошкам, которые являются породами домашних кошек). Предполагается, что полностью чистокровных представителей этой популяции уже не осталось: у всех ныне живущих особей, включая тех, что содержатся в неволе, есть гены, полученных от домашних родственников. Высока вероятность, что шотландские лесные коты в ближайшее время вымрут в результате масштабного генетического загрязнения — а их место займут гибриды, плохо приспособленные к жизни в дикой природе.

Доля гибридных (сиреневый) и чистокровных (желтый) диких кошек в различных европейских популяциях. Иллюстрация: Jo Howard-McCombe et al. / Current Biology, 2023.

Команда биологов, которую возглавила Джо Ховард-Маккомби (Jo Howard-McCombe) из Бристольского университета, решила выяснить, как шотландские лесные коты оказались в столь тяжелой ситуации. Для этого исследователи проанализировали ДНК 22 домашних кошек, 30 шотландских лесных котов из дикой природы, шести их сородичей из питомников, а также семи лесных котов из Германии и Португалии. В выборку также включили 24 экземпляра шотландских лесных котов из музейных коллекций (они были добыты в 1903-1985 годах) и останки представителей этого вида с археологических памятников Британии, датированные XVI веком и 8459–8272 годами до нашего времени.

Оказалось, что вплоть до недавнего времени шотландские лесные коты оставались практически чистокровными. Среди экземпляров старше 1985 года только у пяти особей была выявлена примесь генов домашних кошек (2,3-6.6 процента). Таким образом, хотя домашние кошки попали в Британию уже около 350 лет до нашей эры, большую часть времени они не скрещивались с шотландскими лесными котами. Активная гибридизация двух видов началась лишь в конце 1950 годов (именно тогда появляются шотландские лесные коты, унаследовавшие более пяти процентов генов от домашних родственников). Однако уже вскоре генетическое загрязнение достигло очень высокого уровня. У шотландских лесных котов, которые жили в 1997-2018 годах, доля генов домашних кошек составляла от 17 до 74 процентов. При этом у лесных котов из питомников, которые происходят от нескольких особей, пойманных в 1960 годах, средняя примесь генов домашних кошек составила 18 процентов, что значительно ниже, чем у их диких сородичей, живших в лесах Шотландии в конце XX и первых десятилетиях XXI века.

Ховард-Маккомби и ее коллеги обнаружили, что 43 генетических участка, которые были унаследованы шотландскими лесными котами от домашних родственников, испытывают положительное давление естественного отбора. В основном на этих участках расположены гены, связанные с работой иммунной системы, в том числе гены главного комплекса гистосовместимости. Вероятно, шотландские лесные коты часто заражались от домашних и бродячих кошек различными инфекциями — и в таких условия аллели генов иммунитета, полученные от одомашненных родственников, оказались очень полезными. При этом признаков сильного отбора на участках, унаследованных шотландскими лесными котами от диких предков, выявить не удалось.

Результаты исследования демонстрируют, что шотландские лесные коты сосуществовали с домашними кошками более 2000 лет, практически не обмениваясь генами друг с другом. Однако в середине XX века началась гибридизация двух видов, которая всего за несколько десятилетий привела к сильному генетическому загрязнению популяции лесных котов. Авторы предполагают, что ее запустили сразу несколько факторов. Во-первых, в 1950 годах численность шотландских лесных котов оказалась на минимальном уровне, что могло затруднить им поиск партнеров своего вида. Во-вторых, из-за разрушения среды обитания этим хищникам пришлось осваивать антропогенные ландшафты, где им легче было встретиться с домашними и бродячими кошками. Наконец, из-за распространения инфекций, полученных от домашних кошек, естественный отбор стал благоприятствовать особям гибридного происхождения, чей иммунитет лучше справлялся с такими болезнями. Авторы надеются, что их выводы помогут разработать эффективные меры по сохранению шотландской популяции лесных котов, которые могут включать уменьшение доли генов домашних кошек за счет селекции и скрещивания с лесными котами с континента.