Na otoku so pred 130 leti pustili pet krav: zdaj nova analiza ruši znano teorijo

Več kot stoletje je čredi krav uspelo preživeti v skoraj nemogočih razmerah. Ko so znanstveniki desetletja pozneje končno analizirali njihov DNK, pa so odkrili podatke, ki so povsem spremenili dotedanje razumevanje njihovega razvoja in prilagajanja.

Kljub surovemu podnebju je čreda preživela

Vse se je začelo leta 1871, ko so na otoku Amsterdam, odročnem francoskem ozemlju v južnem Indijskem oceanu, pustili pet krav. Otok, velik le okoli 55 kvadratnih kilometrov, leži približno 4.441 kilometrov jugovzhodno od Madagaskarja in velja za enega najbolj izoliranih krajev na svetu. Kljub surovemu podnebju in skoraj popolni osamljenosti je majhni skupini živali uspelo oblikovati divjo čredo, ki je preživela več kot stoletje, piše Nova.rs.

Najnovejša majska raziskava, objavljena v znanstveni reviji Molecular Biology and Evolution, je rekonstruirala genetsko zgodovino te nenavadne črede. Študijo je vodil genetik Mathieu Gautier skupaj s sodelavci francoskega javnega raziskovalnega inštituta, posvečen kmetijski znanosti (INRAE), in univerze v Liègu. Znanstveniki so uporabili ohranjene vzorce DNK, zbrane v letih 1992 in 2006, ter pri tem sekvencirali osem celotnih genomov in dodatno genotipizirali še deset živali.

Analiza genetskega materiala je pokazala, da poreklo črede ni bil tako preprosto, kot so sprva domnevali. Znanstveniki so namreč odkrili dva jasno ločena genetska izvora. Skoraj tri četrtine genetske zasnove je izhajalo iz evropskih taurinskih pasem, predvsem iz današnjega goveda pasme Jersey. Preostali del pa je bil povezan z zebujskim govedom z območja Indijskega oceana. Gre za živali, prilagojenimi toplejšemu podnebju in sorodnimi populacijami z Madagaskarja ter otoka Mayotte.

Takšno mešano poreklo je bilo morda ključno za preživetje črede. Čeprav je začetno skupino sestavljalo le pet živali, raziskovalci menijo, da so imele prve krave že pred prihodom na otok mešano genetsko ozadje. Domnevajo, da jih je na otok pripeljal kmet po imenu Ertan in da so pred tem živele na otoku Reunion. To pomeni, da je bila genetska raznolikost večja, kot bi pričakovali pri tako majhni začetni populaciji.

Evropski del njihovega porekla je izviral iz pasem, prilagojenih hladnemu, vlažnemu in vetrovnemu podnebju, kar je verjetno dodatno prispevalo k njihovemu preživetju na otoku, znanem po silovitih vetrovih, nizkih temperaturah in zelo omejenih virih sladke vode. Živali so bile tako rekoč biološko že pripravljene na surove razmere, ki so jih tam čakale, piše Nova.rs.

Nova analiza ovrgla eno najbolj znanih teorij

Nova genetska analiza je hkrati ovrgla eno najbolj znanih teorij, povezanih s to čredo. Prejšnja raziskava iz leta 2017, objavljena v znanstveni reviji Scientific Reports, je trdila, da je govedo v dobrem stoletju prestalo pospešen proces pritlikave rasti in se zmanjšalo na približno tri četrtine prvotne telesne velikosti. Raziskava, ki sta jo vodila Roberto Roci in Mark V. Lomolino, je temeljila na analizi okostij 90 odraslih živali, pokončanih konec osemdesetih let prejšnjega stoletja. Takrat je bila čreda predstavljena kot redek sodoben primer tako imenovanega pravila otokov (island rule) – pojava, pri katerem se veliki sesalci na izoliranih otokih skozi evolucijo razvijejo v manjše rasti.

Vendar novi genetski podatki te teorije ne podpirajo. Raziskovalci niso našli jasnih dokazov o naravni selekciji, ki bi spodbujala zmanjševanje telesne velikosti. DNK namreč kaže, da so bile ustanovne živali verjetno že od začetka manjše rasti ter da so imele genetske značilnosti, ki so omogočile hitro razmnoževanje, kljub izjemno majhnemu začetnemu številu osebkov. Čreda se je sčasoma povečevala z neverjetno hitrostjo. Do leta 1952 je štela okoli 2.000 živali. Pozneje je populacijo močno zmanjšala bolezen, vendar si je čreda do leta 1988 ponovno opomogla in dosegla približno enako številčnost.

Visoka stopnja sorodstvenega parjenja

Začetek z le petimi živalmi je pomenil, da je skozi generacije prihajalo do intenzivnega parjenja v sorodstvu. Znanstveniki ocenjujejo, da je stopnja sorodstvenega parjenja med osebki dosegala skoraj 30 odstotkov, kar običajno povečuje tveganje za genetske bolezni, saj si sorodne živali pogosteje delijo škodljive mutacije. Kljub temu pa raziskovalci niso našli dokazov o resnem genetskem kolapsu, ki bi ga pri tako majhni začetni populaciji pričakovali. Prav tako niso odkrili sledi naravne selekcije, ki bi iz populacije eliminirala škodljive genetske različice.

Po mnenju raziskovalcev je bil ključ do preživetja v tem, da je obdobje skrajnega genetskega ozkega grla trajalo razmeroma kratek čas. Čreda se je zelo hitro povečala, s čimer se je zmanjšala izguba genetske raznolikosti. Zgodnejši opazovalci so živali opisovali kot zdrave in vitalne, čeprav znanstveniki opozarjajo, da so lahko kljub temu obstajale določene skrite genetske težave.

V raziskavi so uporabili sekvenciranje celotnega genoma. Gre za metodo, ki omogoča branje skoraj celotnega genetskega zapisa živali, namesto analize le posameznih delov DNK. Po podatkih portala MedlinePlus Genetics takšen pristop omogoča prepoznavanje genetskih različic v kateremkoli delu genoma ter ponuja precej širši vpogled kot starejše tehnike, ki so preučevale zgolj regije, povezane s proteini.

Spor za ohranjanje živali in zaščito edinstvenega ekosistema

Na koncu se je vprašanje preživetja črede spremenilo v spor med ohranjanjem živali in zaščito edinstvenega otoškega ekosistema. Konec osemdesetih let so naravovarstveni strokovnjaki sklenili, da govedo predstavlja resno grožnjo redkim avtohtonim vrstam. Raziskava Pierra Jouventina, objavljena leta 1995 v reviji Biological Conservation, je navedla, da so živali ogrožale endemičnega amsterdamskega albatrosa, pa tudi redko drevo Phylica arborea.

Zato so leta 1987 postavili ograjo, v naslednjih dveh letih pa z južnega dela otoka odstranili več kot tisoč glav goveda. Sporazum o ohranjanju albatrosov in burnic je pozneje potrdil, da so bile zadnje živali usmrčene leta 2010 v okviru širšega programa obnove narave, ki je vključeval tudi ponovno zasajanje avtohtone vegetacije. UNESCO je leta 2019 francoska južna in antarktična ozemlja na tem območju uvrstil na seznam svetovne dediščine.

Ta genetska raziskava je bila mogoča le zato, ker so znanstveniki že leta prej shranili vzorce DNK 18 živali. Kot navaja poročilo o raziskavi, ob dokončni odstranitvi črede ni bilo organiziranega poskusa ohranitve biološkega materiala. Prav ti stari vzorci, analizirani s sodobnimi metodami in v celoti sekvencirani pri osmih osebkih, so znanstvenikom več kot 130 let po prihodu prvih petih krav končno omogočili razkriti, kakšna genetska dediščina je preživela na vetrovnem in odročnem otoku Amsterdam, še piše Nova.rs.