Vysvetlenie: Prečo „čierne tigre“ znejú varovaním

Nachádzajú sa iba v Simlipal. Štúdia zisťuje, čo im dáva ich tmavší pruhový vzor - ako je to výsledok príbuzenského kríženia v malej a izolovanej populácii tigrov Simlipal.

Pseudomelanistický tiger v zajatí a jeho pravidelný súrodenec v biologickom parku Nandankanan. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra)

Tím vedcov vyriešil genetickú záhadu Simlipalových takzvaných čiernych tigrov. Štúdia vedená Umou Ramakrishnanovou a jej študentom Vinayom Sagarom z Národného centra biologických vied (NCBS), Bangalore, zistila, že jediná genetická mutácia u týchto tigrov spôsobila, že sa čierne pruhy rozšírili alebo rozšírili do hnedého pozadia.

Tigre majú výrazný vzor tmavých pásikov na svetlom podklade bielej alebo zlatej farby. Vzácny variant vzoru, ktorý sa vyznačuje pruhmi, ktoré sú rozšírené a spojené dohromady, je tiež pozorovaný v populáciách vo voľnej prírode aj v zajatí. Toto je známe ako pseudo-melanizmus, ktorý sa líši od skutočného melanizmu, čo je stav charakterizovaný nezvyčajne vysokým ukladaním melanínu, tmavého pigmentu.

Zatiaľ čo skutočne melanistické tigre ešte neboli zaznamenané, pseudomelanistické tigre boli od roku 2007 odchytené kamerou opakovane a iba v Simlipal, 2 750 km dlhej tigrej rezervácii v Uríši. Štúdia, ktorá bola spustená v roku 2017, bola prvým pokusom o skúmať genetický základ tohto neobvyklého fenotypu (vzhľadu). Prostredníctvom celogenómových údajov a analýz asociácie založených na rodokmenoch zo zoologických tigrov štúdia zistila, že pseudo-melanizmus je spojený s jedinou mutáciou v transmembránovej aminopeptidáze Q (Taqpep), géne, ktorý je zodpovedný za podobné črty u iných druhov mačiek.

Prečo sú čierne tigre zriedkavé

Mutanty sú genetické variácie, ktoré sa v prírode môžu vyskytnúť spontánne, ale nie často. Pozorovania čierneho tigra boli zaznamenané sporadicky prinajmenšom od roku 1773, keď umelec James Forbes namaľoval akvarel jedného výstrelu v Kerale. Podobné tvrdenia zazneli z Mjanmarska (1913) a Číny (50. roky 20. storočia). V roku 1993 bola v Národnom prírodovednom múzeu v Dillí vystavená skonfiškovaná koža čierneho tigra neznámeho pôvodu.

Žiaľ, jedince nezvyčajného vzhľadu až donedávna vyhľadávali ako novinku lovci trofejí a zrejme len málokto prežil tak dlho, aby si založil pokrvné línie.

Pseudomelanistický tiger v zajatí v biologickom parku Nandakanan, Bhubaneswar. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Okrem toho je pseudomelanizmus spôsobený recesívnym (skrytým) génom. Mláďa dostane dve kópie každého génu od oboch rodičov a recesívny gén sa môže prejaviť iba v prípade absencie dominantného génu. Dva tigre s normálnym vzorom nesúce recesívny gén pseudo-melanizmu sa teda budú musieť rozmnožiť spolu, aby bola pravdepodobnosť jedna ku štyrom, že porodia čierne mláďa.

Recesívne gény sú však zriedkavé a je nepravdepodobné, že by dva nepríbuzné tigre poniesli ten istý a odovzdali ho spolu mláďaťu. V ideálnom svete tigrov, kde ďalekosiahle jedinci nemajú nikdy nedostatok možností pre partnerov, je postupnosť čiernych tigrov raritou.

Za výnimočných okolností môže čierny tiger uspieť ako súčasť veľmi malej (povedzme až piatich jedincov) zakladajúcej populácie, ktorá je nútená inbrídiť sa izolovane po celé generácie, čo ponúka recesívnemu génu časté šance prejaviť sa. Ako sa ukázalo, to sa stalo v Simlipal.

Znázornenie znázorňujúce, ako príbuzenské kríženie (vľavo na obrázku) vyjadruje recesívne znaky, na rozdiel od kríženia s nepríbuzným jedincom (vpravo).

Mutanti Simlipal

Dávno predtým, ako boli v roku 2007 zachytené tri čierne tigre, Simlipal poskytol prvý potvrdený záznam mutanta v roku 1993, keď kmeňový mladík zabil pseudo-melanistickú tigricu v sebaobrane. V roku 2018 boli tri z ôsmich Simlipalových tigrov čierne.

Pseudo-melanistické tigre sú prítomné aj v troch zoologických záhradách v Indii – Nandankanan (Bhubaneswar), Arignar Anna Zoological Park (Chennai) a Bhagwan Birsa Biological Park (Ranchi) – kde sa narodili v zajatí. Všetky z nich majú rodové väzby na jedného jednotlivca zo Simlipal.

Najbližšia chovná populácia tigrov k Simlipalu je vzdialená približne 800 km, čo je vzdialenosť oveľa väčšia ako priemerný domovský areál tigrov bengálskych (20 – 110 km) a ich priemerná vzdialenosť rozptýlenia (78 – 124 km). Štúdia poznamenala, že rozptyly dlhšie ako 500 km sú zdokumentované, ale sú veľmi zriedkavé.

Zatiaľ čo predchádzajúce štúdie odhalili tri hlavné genetické zhluky v rámci indických tigrov – stredná India, južná India a severozápadná India – v súčasnosti sa zistilo, že tigre Simlipal sú geneticky odlišné od iných populácií strednej Indie a sú odpojené na prahu rozptylu 200 km.

Tigria rodina v Nandakanan Biological Park, Bhubaneswar, zahŕňa (zľava doprava) matku (bielu tigricu), bieleho pseudomelanistického syna, oranžového pseudomelanistického syna, oranžového bežného otca (vzadu) a oranžovú pravidelnú dcéru. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Záver: Simlipalova malá a izolovaná populácia tigrov viedla k príbuzenskému kríženiu a anomálnemu fenotypu charakterizovanému širokými, zlúčenými pruhmi. Strata genetickej diverzity je zrejmá z nízkej heterozygotnosti – šancí zdediť rôzne formy konkrétneho génu od každého rodiča – v Simlipal (28 %) v porovnaní so Strednou Indiou (36 %). V dôsledku toho je priemerná príbuznosť medzi jednotlivcami Simlipal (38 %) vyššia ako v strednej (9 %) alebo južnej Indii (13 %).

A čo prirodzený výber

Prirodzený výber eliminuje z genofondu tých najslabších a črty tých úspešnejších sa prenášajú ďalej. Štúdia uviedla, že modelovanie výklenku ukazuje vyššiu frekvenciu melanistických leopardov v tmavších tropických a subtropických lesoch ako v suchších otvorených biotopoch. Podobne tmavšia srsť môže poskytnúť selektívnu výhodu pri love a vyhýbaní sa lovcom v tropickom vlhkom listnatom a polovečne zelenom lese s uzavretým baldachýnom s relatívne tmavším podrastom.

Aj keď táto štúdia nemala dostatok údajov na testovanie hypotézy, zistila, že zmiznutie čiernych tigrov z celej Indie, kde môžu byť populácie väčšie, a teda výber účinnejší, podporilo možné škodlivé účinky mutácie.

Pseudo-melanistický tiger uväznený kamerou v Simlipale v januári 2019. (Foto: NTCA/WII)

Jedlo so sebou

Simlipal nie je jediným príkladom intenzívnych zakladajúcich prekážok v ohrozených populáciách tigrov v dôsledku fragmentácie biotopov spôsobenej ľuďmi. Zatiaľ čo nebezpečenstvo tejto izolovanej, vyčerpávajúcej sa populácie sa dramaticky prejavuje vo fenotypovom vývoji, v iných ostrovných rezerváciách môžu tikať neviditeľné časované bomby.

Zatiaľ čo tigre sa v niektorých častiach Indie zotavili, niekoľko populácií zostáva malých a izolovaných. Predpokladáme, že takéto populácie budú podliehať genetickému driftu (náhodné udalosti), inbrídingu a inbrídingovej depresii (znížené prežitie). Celkovo majú takéto populácie veľkú šancu na vyhynutie. Bola to fascinujúca cesta k pochopeniu pseudo-melanizmu v Simlipale. Dúfajme, že takéto štúdie a poznatky, ktoré poskytujú, pomôžu zabezpečiť budúcnosť ohrozených druhov, povedal Ramakrishnan z NCBS.

Našťastie zavedenie čerstvých génov do izolovanej oblasti, v závislosti od počtu migrantov, frekvencie prílevu a veľkosti populácie, môže časom zvrátiť škody. Hoci sa v súčasnosti zdá, že preprava tigrov letecky je pohodlným riešením, z dlhodobého hľadiska neexistuje žiadna alternatíva k obnove alebo udržiavaniu prirodzenej konektivity medzi tigrími lesmi.

Populácia tigrov na severozápade Indie medzitým vykazuje vyššiu priemernú príbuznosť medzi jednotlivcami (46 %) a nižšiu heterozygotnosť (22 %) ako dokonca Simlipal (38 % a 28 %). Zatiaľ čo Ranthambhore bol genetickým ostrovom po celé desaťročia, tigrí súrodenci boli ručne vyberaní z tejto inbrednej populácie na opätovné osídlenie Sariska. To je ďalšia štúdia v nedohľadne.

Newsletter| Kliknutím dostanete do doručenej pošty najlepšie vysvetlivky dňa

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: