Zespół naukowczyń i naukowców z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu sprawdził skuteczność tzw. ratunku genetycznego, który polega na wzbogacaniu pul genowych zagrożonych populacji przez osobniki z zewnątrz. W wyniku badań prowadzonych przy użyciu roztoczy biolodzy wykazali, że korzyści płynące z takiego działania przewyższają jego, także dostrzegane, negatywne skutki. Wnioski płynące z badań, opublikowane właśnie w prestiżowym czasopiśmie Nature Ecology & Evolution, mogą mieć istotne znaczenie dla praktyki ratowania gatunków zagrożonych.
Jak wyjaśniają naukowcy, z powodu zmian środowiska powodowanych przez aktywność człowieka coraz więcej populacji i całych gatunków zmniejsza swoją liczebność, co ma negatywne konsekwencje genetyczne, mogące prowadzić do ich wyginięcia. Konsekwencje te obejmują utratę zmienności genetycznej, a zatem i możliwości przystosowania się do zmieniającego się środowiska, oraz silny wpływ efektów losowych (czyli dryfu genetycznego) prowadzący do utrwalania się szkodliwych mutacji, które w dużych populacjach byłyby eliminowane przed dobór naturalny.
Pomocny w tej sytuacji mógłby się okazać właśnie ratunek genetyczny, który może zwiększyć potencjał przystosowawczy oraz zamaskować recesywne szkodliwe mutacje. - Problem polega na tym, że osobniki z zewnątrz też mogą być obciążone szkodliwymi mutacjami, mogą też mieć warianty genów źle współgrające z lokalnymi pulami genów, dlatego nie było dotąd zgody wśród badaczy co do skuteczności ratunku genetycznego - wyjaśnia prof. Jacek Radwan z Wydziału Biologii UAM, współautor badań.
Zespół z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu postanowił znaleźć odpowiedź na to nurtujące akademików pytanie. Naukowcy chcieli się też dowiedzieć, jak na skuteczność ratunku genetycznego wpływa jakość „ratowników”, czyli osobników wprowadzanych do populacji z zewnątrz. Jak wyjaśnia dr Jonathan Parrett z Wydziału Biologii UAM, kierownik projektu NCN i pierwszy autor pracy: - Rozstrzygnięcie trudno uzyskać badając pojedynczą populację, dlatego, aby zwiększyć siłę wnioskowania wykorzystaliśmy metodę ewolucji eksperymentalnej, przy użyciu doskonale nadającego się do tego, łatwego w hodowli gatunku roztocza o krótkim cyklu życiowym. Dzięki temu mogliśmy efekt ratunku genetycznego prześledzić równocześnie w wielu, wcześniej celowo zubożonych genetycznie populacjach – opowiada dr Jonathan Parrett. I dodaje: - Bardzo pracochłonna ewolucja eksperymentalna, którą prowadziłem z pomocą mgr Marty Kulczak w Pracowni Biologii Ewolucyjnej UAM, trwała dwa lata. Zsekwencjonowaliśmy następnie genomy osobników z każdej eksperymentalnej populacji, aby przy bioinformatycznym wparciu dra hab. Mateusza Konczala z naszego Wydziału zidentyfikować szkodliwe mutacje.
Działania badaczek i badaczy z Wydziału Biologii UAM pozwoliły odpowiedzieć bardziej precyzyjnie na pytanie o skuteczność ratunku genetycznego. - Nasze badania pokazały, że „ratownicy” mogą faktycznie znacznie zwiększać pulę szkodliwych mutacji w ratowanych populacjach. Mimo to efekt maskowania szkodliwych wariatów przez dopływ świeżych genów okazał się tak silny, że efekt per saldo był zdecydowanie korzystny. Co niezwykle istotne, populacje poddane ratunkowi genetycznemu znacznie lepiej radziły sobie z symulowanymi w laboratorium zmianami klimatycznymi. Jakość ratownika miała znaczenie drugorzędne, choć samce, o których dobrej kondycji świadczyło wytwarzanie kosztownych, zgrubiałych odnóży służących im do walk, na dłuższą metę były nieco skuteczniejszymi ratownikami - wyjaśnia dr Jonathan Parrett. - Uważamy, że nasze wyniki mają istotne znaczenie dla praktyki ratowania gatunków zagrożonych, stanowiąc silny argument za śmielszym stosowaniem ratunku genetycznego pod standardowym w takich okolicznościach warunkiem, że ratownicy nie są zbyt odlegli genetycznie – dodaje naukowiec.
Link do artykułu: https://www.nature.com/articles/s41559-026-03080-8
Na zdjęciu pierwszy autor publikacji, dr Jonathan Parrett. Fot. Karolina Przesmycka
