Новое исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, выявило убедительные на сегодняшний день доказательства того, что все бизоны в Северной Америке несут несколько небольших, но четко идентифицируемых участков ДНК, происходящих от домашнего скота.

В исследовании Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M (CVMBS) исследователи под руководством Джеймса Дерра и Брайана Дэвиса сравнили последовательности геномов основных исторических линий бизонов с 1842 домашними животными , установив, что все проанализированные геномы бизонов содержат доказательства . интрогрессии крупного рогатого скота .

«Это сравнительное исследование ясно показывает, что люди, ответственные за спасение бизонов от вымирания в конце 1800-х годов, также несут ответственность за внедрение генетики крупного рогатого скота в этот вид», — сказал Дерр.

Это исследование обновляет результаты серии исследований, опубликованных 20 лет назад, в которых команда Дерра показала, что существовало лишь несколько стад бизонов, которые, по-видимому, были свободны от интрогрессии домашнего скота. Теперь, с лучшими генетическими технологиями , эти исследователи показали, что даже эти стада не свободны от гибридизации.

«Сегодня кажется, что стада зубров всех крупных государственных, частных, племенных и неправительственных организаций имеют низкий уровень геномной интрогрессии крупного рогатого скота», — сказал Сэм Строуп, доктор философии. студент лаборатории Дерра и первый автор исследования. «Это включает в себя Йеллоустонский национальный парк, а также национальный парк Элк-Айленд в Канаде, которые, как считалось, не подвергались интрогрессии крупного рогатого скота на основании предыдущих генетических исследований».

Дерр сказал, что эти новые находки также повлияют на усилия по сохранению бизонов; в этом случае их выводы могут облегчить усилия по сохранению, поскольку определенные стада больше не нужно будет изолировать.

Наследие скрещивания

Это общее генетическое происхождение является результатом многочисленных случаев гибридизации между североамериканскими бизонами и крупным рогатым скотом за последние 200 лет, которые последовали за хорошо задокументированным крахом популяции бизонов в 1800-х годах.

Эти события гибридизации были в основном рукотворными, поскольку скотоводы в конце 1800-х годов намеренно разводили домашний скот с бизонами, чтобы создать лучшее животное для производства говядины. Хотя скрещивание было успешным, им не удалось достичь своей основной цели, и от этих усилий в значительной степени отказались.

В то же время Уильям Хорнадей и Американское общество бизонов начали национальные усилия по сохранению, забивая тревогу по поводу того, что североамериканские бизоны находятся на грани исчезновения. В результате национальное движение начало создавать новые популяции по сохранению зубров и сохранять существующие популяции зубров.

Однако единственными бизонами, которые могли создать эти новые природоохранные стада, были почти исключительно животные из частных стад скотоводов.

«В результате эти благонамеренные усилия по гибридизации оставляют сложное генетическое наследие», — сказал Дэвис. «Без этих частных стад, возможно, бизоны вымерли бы. В то же время это преднамеренное введение межвидовой ДНК привело к тому, что в геномах всех современных видов остались следы крупного рогатого скота.

«Теперь у нас есть вычислительные и молекулярные инструменты для сравнения геномных последовательностей бизонов с тысячами крупного рогатого скота и окончательного определения уровня и распределения генетики домашнего скота у бизонов, которые представляют каждую из этих исторических линий бизонов», — сказал он.

По словам Дерра, важно признать, что, хотя гибридизация между близкородственными видами диких животных происходила естественным образом с течением времени (хорошо известные примеры включают койотов и восточных волков, гризли и белых медведей, рысей и канадских рысей), гибридизация бизона и крупного рогатого скота почти полностью целенаправленное, рукотворное событие, которое совпало с огромным узким местом населения в конце 1800-х годов.

«Два основных события, чрезвычайно небольшая численность популяции бизонов и широкий интерес к разработке гибридных животных, изменили и сформировали геномы этого вида так, как мы только сейчас начинаем это понимать», — сказал Дерр. «Тем не менее, этот вид выжил и теперь процветает на равнинах Северной Америки».

Реакция сообщества по охране зубров

Как одно из самых знаковых животных в мире, бизоны играют ряд важных, а иногда и противоречивых ролей в обществе.

В то время как некоторые считают их дикими животными , которые не следует одомашнивать, другие считают их важным экономическим животным; хотя бизоны разводятся как дикие животные в государственных и федеральных парках и заповедниках дикой природы, большинство живущих сегодня бизонов принадлежат частным владельцам ранчо и разводятся для производства мяса и волокна.

Для других они играют религиозную и духовную роль, а также являются символом континентальной гордости. В 2016 году бизоны даже были названы национальными млекопитающими США.

«Несмотря на разные точки зрения, сохранение зубров является приоритетом для многих различных групп, и крайне важно, чтобы мы согласились использовать наилучшую доступную научную информацию для принятия решений в будущем», — сказал Строуп. «Эти результаты ясно показывают, что, используя современные геномные биотехнологии, мы можем раскрыть множество исторических деталей, касающихся прошлой истории вида, и использовать эту информацию для обеспечения информированного управления при разработке политики сохранения в будущем».

Хотя многие из этих стад крупного рогатого скота довольно малы и составляют 100 голов или меньше, есть некоторые исключения. Turner Enterprises в Бозмане, штат Монтана, является крупнейшим частным производителем бизонов с более чем 45 000 животных, разбросанных по нескольким штатам.

По словам Марка Косслера, вице-президента по операциям на ранчо, Turner Enterprises будет использовать эту новую информацию для дальнейшего улучшения своих усилий по сохранению.

«Turner Enterprises использовала генетические исследования бизонов Техасского университета A&M в течение последних 20 лет, чтобы структурировать генетическое управление нашими материнскими стадами в отношении интрогрессии митохондриальной ДНК крупного рогатого скота», — сказал он. «Мы полностью осознавали, что развитие технологий и картирование всего генома бизона может показать, что все ядерные ДНК бизонов также могут иметь интрогрессию крупного рогатого скота.

«Знание того, что в стаде североамериканских бизонов широко распространена интрогрессия ДНК крупного рогатого скота, хотя и в небольших количествах, позволит нашим операциям структурировать будущее генетическое управление между нашими стадами, чтобы поддерживать широкое генетическое разнообразие, не беспокоясь о перекрестном заражении стад, которые считались « чист от интрогрессии», — сказал он. «Это полезная информация для сообщества бизонов. Мы признательны Техасскому университету A&M за исследования и усердие в предоставлении сообществу бизонов окончательного ответа на вопрос о генетической чистоте бизонов».

Лес Крюгер, президент Канадской ассоциации бизонов, которая помогла финансировать исследования Дерра, согласился с тем, что лучшая информация всегда является положительным шагом для их усилий по обеспечению устойчивости и сохранению .

«По мере совершенствования инструментов исследования мы лучше понимаем сложную историю бизонов», — сказал он. «Благодаря этой информации мы можем продолжать продвигать здоровые популяции этого знакового животного для будущих поколений. Коммерческая индустрия зубров продолжает поддерживать инициативы в области исследований и сохранения, продолжая устойчиво производить высококачественный белок для потребителей. .»

Чад Кремер, президент Национальной ассоциации зубров, добавил, что эта информация даст производителям зубров по всей стране больше информации для управления их стадами.

«Национальная ассоциация бизонов приветствует эти результаты исследований, поскольку мы продолжаем распутывать долгую и сложную историю генетической линии американских бизонов», — сказал он. «Исследовательские проекты, подобные этому, продолжают помогать производителям в их способности поддерживать здоровую и разнообразную генетику в стадах бизонов сегодня. Генетика является краеугольным камнем современного управления стадом , и Национальная ассоциация зубров активно продвигает ее в своей информационно-пропагандистской деятельности и обучении производителей . по всему континенту через наш Североамериканский реестр бизонов. Мы надеемся, что производители зубров будут использовать эти данные и технологии, чтобы продолжать улучшать генетику своих стад, продолжая восстанавливать зубров к родному ландшафту».