Выживание за счёт смирения: как человек повлиял на геном и поведение апеннинских бурых медведей
Исследование показывает, что многовековое давление со стороны людей привело к отбору генетических вариантов, связанных со сниженной агрессивностью.
Международная группа учёных выяснила, что небольшая и изолированная популяция бурых медведей (Ursus arctos marsicanus) в Апеннинах (Центральная Италия) генетически адаптировалась к многовековому соседству с человеком. Исследование, опубликованное в журнале Molecular Biology and Evolution, показало, что в результате антропогенного давления в популяции закрепились генетические варианты, ассоциированные с менее агрессивным поведением.
Учёные собрали и проанализировали новый высококачественный геном на уровне хромосом, а также засеквенировали геномы 20 особей из апеннинской популяции и сравнили их с данными по бурым медведям из Словакии и Северной Америки.
«Наши данные подтверждают гипотезу, что антропогенный отбор способствовал поведенческим изменениям даже в маленьких и долго изолированных популяциях, снижая конфликты и способствуя долгосрочному выживанию крупного вида млекопитающих и его сосуществованию с людьми», — говорится в аннотации исследования.
Анализ выявил, что апеннинские медведи имеют значительно сниженное геномное разнообразие и более высокий уровень инбридинга по сравнению с другими популяциями. Более 66% их генома состоит из протяжённых гомозиготных участков, что указывает на недавние близкородственные скрещивания в маленькой группе.
Ключевым открытием стало обнаружение сигналов положительного отбора в генах, связанных с поведением и развитием нервной системы. Особый интерес представляют гены DCC и SLC13A5. В них были найдены варианты, расположенные в некодирующих областях, которые, как предсказывает анализ, могут влиять на процесс сплайсинга РНК, тем самым потенциально меняя работу генов и конечный фенотип.
Исследователи отмечают, что большинство высокодифференцированных однонуклеотидных полиморфизмов у отобранных генов находится в интронах, а не в кодирующих последовательностях, подчёркивая важность регуляторных изменений в эволюции сложных признаков.
Обогащёнными в апеннинской популяции оказались гены, участвующие в глутаматергической передаче сигналов в мозге (GRIK3, GRM7). Этот нейромедиаторный путь ранее связывали с процессами одомашнивания у лисиц, собак и кошек. Также среди кандидатов оказались гены, ассоциированные с синдромом Вильямса–Бойрена у людей, для которого характерны гиперсоциальность и дружелюбие.
«Наиболее правдоподобное объяснение распространения этого признака — избирательный отстрел. Другими словами, несмотря на способность бурого медведя демонстрировать пластичное поведение, чтобы справляться с антропогенным беспокойством, наши данные подтверждают гипотезу… что более агрессивные медведи уничтожались, способствуя распространению генетических вариантов, связанных со сниженной агрессивностью», — пишут авторы.
Таким образом, учёные пришли к выводу, что человек, сам того не желая, на протяжении столетий выступал в роли селекционера, бессознательно отбирая и оставляя в живых менее агрессивных особей. Это генетически закреплённое изменение поведения, в свою очередь, снизило уровень конфликтов и улучшило отношение местного населения к медведям, что в итоге повысило шансы на выживание вида в антропогенном ландшафте.
Сохранение этой уникальной популяции представляет особый интерес. Результаты работы указывают на то, что программы реинтродукции или генетического «спасения» должны проводиться с осторожностью, так как привоз особей из других популяций может привести к утрате адаптивных аллелей, позволивших апеннинским медведям мирно сосуществовать с людьми.