Ученые ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста в составе международного коллектива исследователей определили ключевые аспекты эволюционной истории и раскрыли генетические основы адаптации диких баранов к субарктическим условиям
Идентификация генетических механизмов, обуславливающих адаптацию животных к холоду, является актуальной задачей не только фундаментальной, но и прикладной науки в аспекте развития арктического животноводства. Международным коллективом ученых Университета Людвига-Максимилиана (г. Мюнхен, Германия) — Maulik Upadhyay, Elisabeth Kunz, Edson Sandoval-Castellanos, Andreas Hauser, Stefan Krebs, Alexander Graf, Helmut Blum, ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста — в.н.с. к.б.н. Арсена Доцева, с.н.с. к.б.н. Алексея Шахина, Института биологических проблем криолитозоны — д.б.н. Иннокентия Охлопкова, Института животноводства и генетики Венского ветеринарно-медицинского университета — д.вет.н. иностранного члена РАН Gottfried Brem, Института животноводства Технического Университета Мюнхена — Ruedi Fries под руководством рук. группы популяционной геномики Университета Людвига-Максимилиана Ivica Medugorac и директора ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста д.б.н., профессора, академика РАН Н.А. Зиновьевой определены ключевые аспекты эволюционной истории и раскрыты генетические основы адаптации диких баранов к субарктическим условиям. Для прогнозирования реакции видов на антропогенные нарушения и изменение климата целесообразно использовать виды с высокой чувствительностью к таким факторам. Азиатский снежный баран (Ovis nivicola) является хорошим кандидатом для этой цели. Как единственный крупный вид травоядных, адаптированный к холодным условиям обитания на территории северо-восточной Сибири, он также играет решающую роль в экосистеме.
Несмотря на обширное географическое распространение среди всех видов диких баранов, снежный баран является одним из наименее изученных.
В настоящем исследовании были секвенированы и проанализированы шесть геномов снежных баранов в сочетании со всеми другими видами диких Ovis. Несмотря на большой размер популяции, геномы снежных баранов показали удивительно низкую гетерозиготность, что может отражать эффект изоляции популяции и ее прохождения через «бутылочное горлышко». Были установлены случаи интрогрессии азиатских снежных баранов с архарами (Ovis ammon) и овцами Далла (Ovis dalli), что позволяет предполагать, что эти виды могли быть более распространены в плейстоцене. Кроме того, интрогрессированные сегменты включали гены, связанные с иммунитетом, адипогенезом и морфологическими признаками, представляющими потенциальные цели адаптивной интрогрессии. Гены, связанные с функциями митохондрий и термогенезом, а также связанные с жировой тканью, были идентифицированы как находящиеся под давлением отбора.
Полученные данные позволяют предполагать, что интрогрессия является одним из механизмов, способствующих адаптации у диких видов овец, а также дают представление о генетических механизмах, лежащих в основе адаптации к холоду у снежных баранов.
Результаты исследований опубликованы в журнале Molecular Ecology (импакт-фактор — 6,185, Q1).