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袋獾锐减,袋鼬跟着变异?

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原文作者:Miryam Naddaf

因为传染性肿瘤,袋獾种群崩溃,这在食物链上启动了连锁反应。

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袋鼬(左)和袋獾(右)食性相近,都在夜间活跃。来源:Bruce Thomson/NPL; Arterra Picture Library/Alamy

1月《自然-生态与演化》发表的一篇论文[1]认为,濒危动物袋獾(Sarcophilus harrisii)种群数量下降影响了一种小型捕食者斑尾袋鼬(Dasyurus maculatus)的演化遗传学。

这些发现与科学家的预期一致:通常当顶级捕食者数量减少时,较小型的捕食者数量会增加,因为后者能获得的资源变多,竞争减少了。

但顶级捕食者减少对食物网中其他物种的演化遗传学有何种影响,人们所知甚少,研究共同作者Andrew Storfer说。他是华盛顿州立大学的演化遗传学家。“这是首批揭示这一点的研究之一。”

波纹效应

过去30年里,袋獾(原产于澳大利亚塔斯马尼亚岛的食肉有袋动物)一直在受到一种致命的传染性癌症影响,称为袋獾面部肿瘤病(DFTD)。袋獾种群下降了70%,从1996年的53000只到2020年只有16900只,主要由DFTD所致,它会经啮咬传播[2]。

Storfer和他的PhD学生Marc Beer想研究袋獾数量减少对另一种有袋类——斑尾袋鼬——会产生怎样的影响。袋獾和袋鼬食谱相似,都在夜间活跃和觅食。但袋獾体型更大、更具进攻性,因此袋鼬通常回避它们。

研究者分析了15代、345只袋鼬基因组中3431个遗传变异。他们寻找袋鼬基因变异和选择变化的证据,可与袋獾中DFTD的流行及种群密度相关联。

演化后果

他们发现,比起DFTD流行率与袋獾种群密度不同的地区,在DFTD传播率相似的地区,袋鼬之间在遗传上更相似。他们还发现了呼应袋獾数量变化的遗传选择,并识别出12个与袋獾种群密度相关、10个与DFTD在袋獾中流行年数有关的袋鼬遗传变异。在这些基因中,有一些对运动和肌肉发育很重要,还有一些与进食行为有关。

他们的研究表明,袋鼬遗传变异的分布正在增加,但遗传交换(基因在种群中的进出)则在减少。这可能是因为在袋獾数量少的情况下,袋鼬不需要像袋獾密度高时移动得那么多,因而降低了不同种群中袋鼬彼此相遇的几率。“种群间的基因交换少最终会带来种群的低遗传多样性。而这会带来演化后果。” Storfer说。“我们不知道那是什么。”

参考文献:

1.Beer, M. A. et al. Nature Ecol. Evol. https://doi.org/10.1038/s41559-023-02265-9 (2024).

2.Cunningham, C. X. et al. Ecol. Lett. 24, 958–969 (2021).

原文以Tasmanian devil die-off is shifting another predator’s genetics标题发表在2024年1月8日《自然》的新闻版块上

© nature

doi:10.1038/d41586-024-00034-7

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