В ходе исследования был разработан метод, позволяющий идентифицировать отдельных сайменских кольчатых нерп на основе образца ДНК, и показано, что плаценты, собранные в местах родовых логов, подходят для генетического мониторинга популяции. Данные исследования включали образцы тканей, взятые из обнаруженных туш сайменской нерпы и плаценты, взятые в местах родовых логов, а также контрольные образцы, взятые у балтийской нерпы и ладожской нерпы.
Самое низкое генетическое разнообразие тюленейКольчатая нерпа стала заселять Балтийский бассейн после последнего ледникового периода. В результате послеледникового восстановления кольчатая нерпа также оказалась без выхода к морю в таких озерах, как Сайма и Ладога. Исследование показало, что в течение почти 10 000 лет изоляции сайменская кольчатая нерпа утратила большую часть своего первоначального генетического разнообразия.
В течение прошлого столетия деятельность человека — например, охота, рыболовство и загрязнение среды обитания — вызвала резкое сокращение популяции и все более уменьшило ее генетическое разнообразие.Исследование показало, что генетическое разнообразие сайменской кольчатой нерпы ниже, чем у любой другой популяции нерпы в мире, и что это разнообразие продолжает сокращаться. Для сравнения, ладожская кольчатая нерпа, численность популяции которой в десять раз превышает численность сайменской кольчатой нерпы, сохранила свое генетическое разнообразие почти на таком же высоком уровне, как морская кольчатая нерпа. Результаты основаны на анализе изменчивости митохондриальной и микросателлитной ДНК у сайменской кольчатой нерпы, ладожской нерпы и балтийской нерпы.
Изолированные группы населения не смешиваютсяИсследование выявило значительную генетическую дифференциацию между районами размножения сайменской кольчатой нерпы, что означает, что популяция фрагментирована на более мелкие субпопуляции.
Это удивительное наблюдение, потому что сайменская кольчатая нерпа — очень мобильное млекопитающее, а расстояния в озере Сайма очень короткие по сравнению с морской средой. В морской среде наблюдается лишь слабая дифференциация между популяциями кольчатой нерпы, живущими на расстоянии тысяч километров друг от друга.
Разделение популяции сайменской кольчатой нерпы на более мелкие субпопуляции вызвано фрагментированной средой обитания, малым размером популяции и различными моделями поведения. Самки сайменской кольчатой нерпы демонстрируют верность своей родовой области и имеют тенденцию оставаться в этой области для размножения. С другой стороны, самцы сайменской кольчатой нерпы более склонны к расселению; однако этого недостаточно для поддержания генетической однородности популяции. Плацента раскрывает ДНК щенка
Генетические методы и образцы, которые могут быть собраны без отлова или даже наблюдения за животным, облегчают наблюдение за малочисленными, ускользающими и находящимися под угрозой исчезновения видами. В ходе исследования был разработан генетический метод, позволяющий идентифицировать отдельных сайменских кольчатых нерп. Кроме того, в ходе исследования была проверена пригодность плаценты, собранной в местах расположения родовых логов, в качестве источника генетической информации.Было обнаружено, что ДНК щенка можно надежно извлечь из пуповины, что позволяет плаценте служить образцом ДНК щенка.
Более позднее сравнение между образцом ДНК, взятым у отдельной кольчатой нерпы в дикой природе, и образцом ДНК из плаценты, позволяет определить место рождения кольчатой нерпы и получить информацию о том, как она распространилась.Транслокации увеличивают поток генов
Генетическое разнообразие — показатель способности вида адаптироваться к изменениям окружающей среды. Небольшие и фрагментированные популяции теряют генетическое разнообразие быстрее, чем более крупные однородные популяции.
Особую озабоченность у сайменской кольчатой нерпы вызывает тот факт, что небольшая популяция делится на еще более мелкие субпопуляции, и что уменьшение генетического разнообразия сайменской кольчатой нерпы, похоже, продолжается.Лучший способ предотвратить дальнейшее уменьшение генетического разнообразия — резко увеличить общий размер популяции.
Более того, перемещение сайменской кольчатой нерпы с целью увеличения потока генов между различными частями озера Сайма также следует рассматривать как краткосрочную меру. Значение генетических методов в мониторинге популяций тюленей и в оценке успешности усилий по сохранению будет приобретать все большее значение в будущем.
Результаты были первоначально опубликованы в Conservation Genetics, Ecology. Эволюция и Экология BMC.Докторская диссертация «Сохранение генетики сайменской кольчатой нерпы — взгляд на историю популяции, находящейся в критическом состоянии», доступна для скачивания по адресу http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-61-1583-2