Гены мышиных лемуров запомнили историю Мадагаскара
Исчезновение лесов в центральной части острова случилось задолго до появления здесь людей.
Леса современного Мадагаскара в разных частях острова отличаются друг от друга: на востоке это влажные тропические лесные территории, на западе – более сухие, с лиственными деревьями, сбрасывающими листву по сезону. Те и другие разделены безлесными холмами, хотя известно, что в прошлом лесов было больше, так что восток и запад были соединены сплошным лесным массивом. Считается, что сокращение площади лесов на Мадагаскаре началось несколько тысяч лет назад с приходом людей, которые в смысле расчистки территории особенно постарались в центральной части острова.
Однако исследователи из Университета Дьюка полагают, что человек тут ни при чём, а природа Мадагаскара менялась сама. К такому выводу Дэвид Вайсрок (David W. Weisrock) и его коллеги пришли после того, как проанализировали родословное древо мышиных лемуров и характер генетических различий между ними. Мышиные лемуры, как вообще все лемуры, живут только на Мадагаскаре и представляют собой самых маленьких представителей группы и заодно самых маленьких приматов на Земле – от кончика носа до хвоста их длина не превышает 27 см. Более двух десятков видов мышиных лемуров живут в лесах по всему острову, даже там, где леса сейчас активно вырубают.
Как лемуры могут рассказать о географических и климатических перипетиях? Например, если животные живут вместе в одном большом лесу, то все генетические изменения, появляющиеся то у того, то у другого, будут распространяться по популяции: лес един, и самки с самцами могут встречаться друг с другом беспрепятственно. Но если вдруг лес распался на две части, то те, кто остался в одной его части, уже не смогут встретиться с теми, кто остался в другой. И все генетические изменения, происходящие в геномах животных из некогда одной большой популяции, так и будут оставаться в пределах либо одной, либо другой её части. В дальнейшем модификация ДНК может накопиться столько, что какая-то из отделившихся групп животных станет новым видом. Сравнивая ДНК разных видов, ища в ней сходства и различия, можно выяснить, когда произошло разделение.
В случае с лемурами разделение новых видов, очевидно, было связано как раз с изменениями в ландшафте: лесные массивы распадались, отступали с прежних позиций и т. д., и разным популяциям лемуров становилось всё труднее контактировать и размножаться друг с другом. То есть их геном можно назвать свидетелем ландшафтных изменений на Мадагаскаре. Причём мышиные лемуры в этом смысле оказываются особенно внимательными свидетелями, так как половое созревание наступает у них в течение первого же года жизни, так что появление новых поколений происходит быстро, а значит, в их ДНК довольно точно можно поймать время расхождения популяций и появление нового вида.
В статье в PNAS авторы работы сообщают о результатах генетического анализа пяти видов мышиных лемуров; всего было проанализировано 100 000 участков ДНК. В целом удалось выяснить следующее: два миллиона лет назад, то есть очень задолго до появления на Мадагаскаре людей, центральная часть острова уже представляла собой что-то вроде лоскутного одеяла, где лесные участки чередовались с лугами и кустарниковыми зонами. По лесным «заплаткам» мышиные лемуры могли, пусть и медленно, переползать в гости к соседям, причём территории, занятые лесами, то расширялись, то уменьшались, так что одни лесные мостики исчезали, зато появлялись другие, соответственно, изменялись и маршруты лемуров. Однако 50 тыс. лет назад – опять же задолго до появления людей – климат стал сильно засушливым, так что леса сильно сжались, и «лесной контакт» между западом и востоком острова исчез.
Разумеется, такой метод годится не только для лемуров и Мадагаскара – особенности видообразования вообще могут много рассказать о том, как менялись в далёком прошлом земные ландшафты и климат. Для экологов такие сведения представляют большую ценность: например, в данном случае, зная, что люди оказались не виноваты в истреблении центральных лесов на острове, мы можем точнее оценить характер антропогенного влияния на природу Мадагаскара.
