Słonie są ukochanymi, ale zagrożonymi zwierzętami. Słonie afrykańskie liczą mniej niż 575 000, a słonie azjatyckie, które liczą tylko 30 000 i są uważane za zagrożone. Niedawne badania DNA słonia w Smithsonian National Zoo mogą zbliżyć badaczy o krok do ich uratowania.
Naukowcy z zoo i ich koledzy byli pierwszą grupą, która analizowała różnorodność genów słoni wykrywających i zwalczających choroby. Przeanalizowano również, w jaki sposób te geny wpływają na kojarzenie się zwierząt i zachowania społeczne.
Rozmawialiśmy z Jezusem Maldonado, członkiem zespołu badawczego, o tym, dlaczego te stworzenia wydają się mieć wysoki wskaźnik chorób zarówno w niewoli, jak i na wolności, oraz w jaki sposób to badanie może pomóc przyszłym pokoleniom słoni.
Dlaczego słonie azjatyckie i afrykańskie walczą o przetrwanie na wolności?
Słonie afrykańskie i azjatyckie były pod dużą presją ze strony ludzi polujących na nie na wolności. Słonie są bardzo cenione ze względu na kły - ludzie skomercjalizowali ich wartość. Zostali więc ścigani prawie do poziomu wyginięcia. Istnieje jednak wiele problemów, z którymi borykają się małe populacje, takie jak chów wsobny i choroby.
Twoje badanie było pierwszym, które scharakteryzowało wzorce różnorodności genetycznej i selekcji naturalnej u słonia. Czemu?
Nie są to łatwe organizmy do badania, ponieważ uzyskanie próbek od słonia nie jest w rzeczywistości łatwą sprawą (śmiech). Rzutowanie słonia i pobranie kawałka tkanki jest bardzo trudne. Wyobraź sobie logistykę pobierania próbki krwi od słonia. To są intensywne rzeczy. Zatem badanie genetyki słoni na wolności stanowi duży problem. Jednym ze sposobów obejścia tego jest sprawdzenie próbek kupek, a my zrobiliśmy to w ramach tego badania. Ale rzeczą, która pozwoliła nam na ich zbadanie, były wszystkie związki, jakie mieliśmy ze zoo i zwierzętami w niewoli. Kluczem było trzymanie zwierząt w niewoli i uzyskanie świeżej próbki krwi, która była wymagana do niektórych analiz. Krew musi zostać pobrana niemal natychmiast od weterynarza i musi zostać wysłana do naszego laboratorium i przechowywana w specjalnym buforze, aby DNA nie uległo degradacji.
Twoje badania koncentrowały się w szczególności na genie układu odpornościowego, znanym jako MHC.
W szczególności dla ssaków system genów MHC jest tak naprawdę genem funkcjonalnym, który pomaga zwierzętom zwalczać choroby i rozpoznawać różne choroby, które występują w systemie zwierząt. Im bardziej różnorodne są geny MHC, tym bardziej są zdolne do rozpoznawania różnych rodzajów chorób. Im więcej genów MHC ma zwierzę, tym lepiej mogą one zwalczać te choroby.
Co DNA powiedziało ci o ich zdolności do zwalczania chorób? Co jeszcze znalazłeś?
Kiedy porównaliśmy wzorce różnorodności MHC u słoni, stwierdziliśmy, że mają one stosunkowo mniejszą liczbę genów MHC niż u innych ssaków, które były ostatnio badane. Odkryliśmy również, że jeden z tych genów był szczególnie powszechny i został znaleziony w ponad połowie naszych próbek. Uważamy, że ten gen stał się tak powszechny, ponieważ mógł być korzystny dla osób w przeciwstawianiu się chorobie, która była lub nadal jest bardzo rozpowszechniona. Nie zidentyfikowaliśmy choroby. Wiemy jednak na przykład, że w niewoli słonie nękane są przez herpeswirus endotelliotropowy, który odpowiada za około połowę śmierci młodych słoni w ogrodach zoologicznych, a jednym z naszych kolejnych kroków będzie próba ustalenia, czy MHC wpływa na podatność na tę chorobę.
Geny MHC odgrywają również rolę w zdolności innych ssaków do rozpoznawania osobników bliskich krewnych. Jesteśmy więc bardzo zainteresowani badaniem, w jaki sposób słonie wybierają osobniki, z którymi chcą się kojarzyć, lub jak rozpoznają własne rodzeństwo, a tym samym unikają chowu wsobnego.
Jak pomaga to chronić słonie?
Jeśli mamy wiedzę na temat poziomów zmienności MHC zarówno w niewoli, jak i dzikich słoniach, możemy przewidzieć, w jakim zagrożeniu się znajdują. Nasze nowe odkrycia pomogą nam nie tylko przewidzieć, jak słonie mogą sobie poradzić, jeśli istnieje epidemia, ale mogą wkrótce pomóc nam zrozumieć, czy słonie używają tego samego mechanizmu, aby uniknąć kojarzenia się z bliskimi krewnymi i w konsekwencji zmniejszyć chów wsobny. Ponieważ ich dzikie populacje kurczą się w zastraszającym tempie, nie tylko z powodu chorób, ale także z polowań i nielegalnego kłusownictwa, możemy uzasadnić politykom i agencjom rządowym, że potrzebujemy silniejszych środków przeciwko polowaniu i nadmiernemu pozyskiwaniu tych zwierząt. Jeśli lepiej zrozumiemy ich systemy kojarzenia, możemy również sformułować zalecenia dotyczące minimalnej liczby osobników niepowiązanych i pokrewnych, które muszą należeć do grupy, aby uniknąć pomieszania. Możemy wykorzystać te informacje do lepszych strategii zarządzania populacjami dzikich słoni.
