
Анализ полного генома дальневосточного (амурского) леопарда показал, что строгая мясная диета накладывает ограничения на эволюционную пластичность этого вида. Исследование, выполненное международной группой ученых, опубликовано в журнале Genome Biology.
Авторы собрали референсный геном леопарда (Panthera pardus) на основе полногеномного секвенирования ДНК, полученной из образца амурского леопарда (Panthera pardus orientalis) из зоопарка в Корее. Также в анализ включили данные полногеномного секвенирования двух диких леопардов из Кореи и Дальнего Востока России и 18 геномов других млекопитающих, включая 8 хищных (домашняя кошка, тигр, гепард, лев, леопард, белый медведь, косатка и тасманийский дьявол), 5 всеядных (человек, мышь, собака, свинья и опоссум) и 5 растительноядных (большая панда, корова, лошадь, кролик и слон).
Сравнение всех этих геномов показало, что у хищных животных есть много генетических признаков, свидетельствующих об их адаптивной конвергенции. У всеядных и растительноядных животных было обнаружено меньше общих адаптивных признаков, что указывает на то, что хищные животные в процессе своей эволюции подвергались сильному давлению отбора.
Гены хищных животных, демонстрирующие признаки строго отбора, включают гены, связанные со строгой мясной диетой и образом жизни высших хищников (то есть хищников, находящихся на верхней ступени пищевой цепи). Так, у хищных животных увеличено количество и разнообразие генов, связанных с развитием и работой мышц, двигательной активностью, ростом и заживлением костей и метаболизмом липидов (которые они в большом количестве получают из мяса). При этом у хищных животных, напротив, понижено количество и разнообразие генов, связанных с метаболизмом крахмала и сахарозы (эти гены почти не нужны хищникам, питающимся мясом). Также у хищников, в отличие от растительноядных и всеядных животных, мало генов, отвечающих за детоксикацию, поскольку им почти не нужна защита от растительных токсинов.
Также анализ показал пониженное генетическое разнообразие в семействе кошачьих, ассоциированное с уменьшением размеров их популяций. Самое низкое генетическое разнообразие было показано для дальневосточного леопарда, гепарда и льва: у этих видов особенно высок уровень изоляции популяций и инбридинга. У бенгальских кошек уровень генетического разнообразия оказался немного выше, но все равно остался очень низким. Такие низкие показатели для кошачьих в целом могут быть связаны со строгим, негибким характером их диеты: как отметил один из авторов исследования, коровы могут есть мясо без особого риска для жизни, но если леопарды попытаются питаться травой, они быстро вымрут, поскольку эволюционно приспособлены только к мясной диете.
Из 37 видов семейства кошачьих (Felidae) вымирание не грозит только одному виду: домашней кошке. Дальневосточный леопард, живущий на Дальнем Востоке на границе России, Китаи и Кореи, является самой редкой большой кошкой на Земле и находится на грани вымирания: в России осталось, по разным данным, от 60 до 70 леопардов.
Софья Долтовская
