Миграционная активность карибу зависит от генетических факторов

Миграционная активность имеет большое значение в жизни многих наземных позвоночных. Миграции позволяют животным эксплуатировать сезонные ресурсы в разных местообитаниях. Однако именно мигрирующие животные в первую очередь страдают от фрагментации ареалов и нарушения экосистем на путях сезонных перемещений. Понимание генетических предпосылок миграционной активности необходимо для прогнозирования благосостояния вида и разумного природопользования. Международная группа ученых под руководством сотрудников Университета Калгари (Канада) выявила генетические факторы, определяющие миграционную активность оленей карибу.

Для разных групп карибу ранее описывались различия в миграционном поведении. Так, лесные олени считаются в основном оседлыми, в то время как тундровые популяции активно мигрируют. Предполагается, что различия возникли в период, когда популяции были разделены ледниками и эволюционировали независимо в северных и южных регионах.

Авторы нового исследования работали с образцами от 190 самок карибу из разных местообитаний. Предпочтение самкам отдавалось из-за того, что именно они в первую очередь отвечают за сохранение вида. Образцы проанализировали с помощью метода RADseq, используя панель из 28 тысяч SNP.

По результатам анализа образцы были разделены на два генетических кластера: северный, включающий в себя тундровые и северные горные популяции, и южный, состоящий из таежных и горных популяций.

Ученые отследили миграционную активность 139 из 190 особей, используя GPS-метки. Оценивали индекс перекрывания сезонных ареалов, даты, расстояние и направление миграций. Исследование показало, что карибу, обитающие в тундре, мигрируют дальше и активнее, чем лесные популяции.

Далее ученые проверили ассоциации каждого SNP с параметрами миграционной активности. Значимые ассоциации с проявлением миграционного поведения были установлены для 57 SNP. Из них 27 находились в одном из 21 функциональных генов, отвечающих за мозговую активность, метаболизм, рост и гормональную активность, или рядом с таким геном. Оценка популяционной структуры методом главных компонент с использованием только 57 SNP показывала различия между северным и южным кластером, но менее выраженные, чем при использовании полной панели.

Наконец, авторы изучили зависимость миграционного поведения животных от их происхождения, то есть доли генетических компонентов, унаследованных от популяций северного или южного кластера. Высокие доли южных таежных компонентов ассоциировались с преимущественно оседлым образом жизни.

Ученые считают, что понимание генетических факторов, влияющих на миграционное поведение, важно для сохранения уязвимых видов. Потеря определенных аллелей из-за вымирания популяций может привести к исчезновению миграционной активности, что в свою очередь негативно повлияет на благосостояние всей экосистемы.