Objašnjeno: Zašto 'crni tigrovi' zvuče upozorenje

Ima ih samo u Simlipalu. Studija otkriva što im daje tamnije prugaste uzorke - kako je to rezultat inbreedinga unutar male i izolirane Simlipalove populacije tigrova.

Zarobljeni pseudomelanistički tigar i njegov redovni brat u biološkom parku Nandankanan. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra)

Tim znanstvenika razriješio je genetski misterij Simlipalovih takozvanih crnih tigrova. Studija koju su vodili Uma Ramakrishnan i njezin učenik Vinay Sagar iz Nacionalnog centra za biološke znanosti (NCBS), Bangalore, otkrila je da je jedna genetska mutacija kod ovih tigrova uzrokovala širenje crnih pruga ili širenje u tamnocrvenu pozadinu.

Tigrovi imaju prepoznatljiv uzorak tamnih pruga na svijetloj pozadini bijele ili zlatne boje. Rijetka varijanta uzorka, koja se razlikuje po prugama koje su proširene i spojene zajedno, također se opaža iu divljim iu populacijama u zatočeništvu. To je poznato kao pseudo-melanizam, što se razlikuje od pravog melanizma, stanja koje karakterizira neobično veliko taloženje melanina, tamnog pigmenta.

Dok istinski melanistički tigrovi tek trebaju biti zabilježeni, pseudomelanistički su više puta hvatani kamerom, i to samo u Simlipalu, rezervatu tigrova od 2750 km u Odishi, od 2007. Pokrenuta 2017., studija je bila prvi pokušaj da se istražiti genetsku osnovu za ovaj neobičan fenotip (izgled). Kroz podatke o cijelom genomu i analize povezanosti tigrova iz zoološkog vrta temeljene na pedigreu, studija je pokazala da je pseudomelanizam povezan s jednom mutacijom u transmembranskoj aminopeptidazi Q (Taqpep), genu odgovornom za slične osobine drugih vrsta mačaka.

Zašto su crni tigrovi rijetki

Mutanti su genetske varijacije koje se mogu pojaviti spontano, ali ne često, u prirodi. Uočavanje crnog tigra sporadično se javlja barem od 1773. kada je umjetnik James Forbes naslikao akvarel jednog kadra u Kerali. Slične tvrdnje iznesene su iz Mijanmara (1913.) i Kine (1950-ih). Godine 1993., zaplijenjena koža crnog tigra nepoznatog porijekla bila je izložena u Nacionalnom muzeju prirodne povijesti u Delhiju.

Nažalost, jedinke neobičnog izgleda sve su donedavno tražili kao novitet od strane lovaca na trofeje, a vjerojatno su rijetki preživjeli dovoljno dugo da uspostave krvne loze.

Zarobljeni pseudomelanistički tigar u Nandankanan biološkom parku, Bhubaneswar. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Osim toga, pseudomelanizam je uzrokovan recesivnim (skrivenim) genom. Mladunče dobiva po dvije kopije svakog gena od oba roditelja, a recesivni gen se može pojaviti samo u nedostatku dominantnog. Dakle, dva tigra normalnog uzorka koji nose gen za recesivni pseudomelanizam morat će se razmnožavati zajedno za vjerojatnost jedan prema četiri da rode crno mladunče.

Ali recesivni geni su rijetki i malo je vjerojatno da će dva nepovezana tigra nositi istog i prenijeti ga zajedno na mladunče. U idealnom svijetu tigrova, gdje pojedincima na daljinu nikad ne nedostaje izbora za partnere, to čini slijed crnih tigrova rijetkost.

U iznimnim okolnostima, crni tigar može uspjeti kao dio vrlo male (recimo, do pet jedinki) osnivačke populacije koja je prisiljena generacijama se pariti u izolaciji, nudeći recesivnom genu česte šanse da se pojavi. Kako se pokazalo, to se dogodilo na Simlipalu.

Prikaz koji pokazuje kako inbreeding (lijevo na slici) izražava recesivna svojstva, za razliku od uzgoja s nepovezanom osobom (desno).

Simlipal mutanti

Mnogo prije nego što su tri crna tigra uhvaćena kamerom 2007. godine, Simlipal je dao prvi potvrđeni zapis o mutantu 1993. godine kada je mladić iz plemena ubio pseudomelanističku tigricu u samoobrani. U 2018., tri od osam Simlipalovih tigrova ispala je crna.

Pseudomelanistički tigrovi također su prisutni u tri zoološka vrta u Indiji - Nandankanan (Bhubaneswar), Zoološki park Arignar Anna (Chennai) i Bhagwan Birsa Biološki park (Ranchi) - gdje su rođeni u zatočeništvu. Svi oni imaju veze predaka s jednom osobom iz Simlipala.

Najbliža populacija gnijezdećih tigrova Simlipalu udaljena je oko 800 km, što je daleko više od prosječnog domašaja bengalskih tigrova (20-110 km) i njihove prosječne udaljenosti raspršivanja (78-124 km). Dokumentirana su raspršivanja dulja od 500 km, navodi studija, ali su vrlo rijetka.

Dok su prethodne studije otkrile tri glavna genetska klastera unutar indijskih tigrova – središnja Indija, južna Indija i sjeverozapadna Indija – sadašnja je otkrila da se simlipalski tigrovi genetski razlikuju od ostalih središnjih indijskih populacija i da su nepovezani na pragu raspršivanja od 200 km.

Obitelj tigrova u Nandankanan biološkom parku, Bhubaneswar, uključuje (s lijeva na desno) majku (bijelu tigricu), bijelog pseudomelanističkog sina, narančastog pseudo-melanističkog sina, narančastog redovnog oca (straga) i narančastu običnu kćer. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Zaključak: Simlipalova mala i izolirana populacija tigrova dovela je do inbreedinga i anomalnog fenotipa obilježenog širokim, spojenim prugama. Gubitak genetske raznolikosti očit je iz niske heterozigotnosti - šanse za nasljeđivanje različitih oblika određenog gena od svakog roditelja - u Simlipalu (28%) u usporedbi sa središnjom Indijom (36%). Posljedično, srednja srodnost između Simlipal pojedinaca (38%) veća je od onih u središnjoj (9%) ili južnoj Indiji (13%).

Što je s prirodnom selekcijom

Prirodna selekcija eliminira najslabije iz genskog fonda, a osobine uspješnijih se prenose dalje. Niche modeliranje, kaže studija, pokazuje veću učestalost melanističkih leoparda u tamnijim tropskim i suptropskim šumama nego u sušnijim otvorenim staništima. Isto tako, tamnija dlaka može dati selektivnu prednost u lovu i izbjegavanju lovaca u Simlipalovoj tropskoj vlažnoj listopadnoj i poluzimzelenoj šumi zatvorene krošnje, s relativno tamnijim podsklopom.

Iako ova studija nije imala dovoljno podataka za testiranje hipoteze, uočeno je da je nestanak crnih tigrova iz cijele Indije, gdje bi populacije mogle biti veće, a time i učinkovitiji odabir, podržao moguće štetne učinke mutacije.

Kamera pseudomelanističkog tigra zarobljena u Simlipalu u siječnju 2019. (Foto: NTCA/WII)

Za ponijeti

Simlipal nije jedini primjer intenzivnih uskih grla u osnivanju ugroženih populacija tigrova zbog fragmentacije staništa uzrokovane ljudima. Dok se opasnosti od ove izolirane, iscrpljujuće populacije dramatično očituju u fenotipskoj evoluciji, nevidljive tempirane bombe mogu otkucavati u drugim otočnim rezervama.

Dok su se tigrovi oporavili u nekim dijelovima Indije, nekoliko populacija i dalje je malo i izolirano. Predviđamo da će takve populacije biti podložne genetskom pomaku (slučajni događaji), inbreedingu i inbreeding depresiji (smanjenom preživljavanju). Općenito, takve populacije imaju velike šanse za izumiranje. Bilo je to fascinantno putovanje za razumijevanje pseudomelanizma u Simlipalu. Nadamo se da će takve studije i uvidi koje pružaju pomoći u zaštiti budućnosti ugroženih vrsta, rekao je Ramakrishnan iz NCBS-a.

Srećom, uvođenje svježih gena u izolirani bazen, ovisno o broju migranata, učestalosti priljeva i veličini populacije, može s vremenom preokrenuti štetu. Iako se ovih dana čini da je zračni prijevoz tigrova rješenje praktičnosti, ne postoji alternativa obnavljanju ili održavanju prirodne povezanosti između tigrovih šuma na dugi rok.

U međuvremenu, populacija tigrova na sjeverozapadu Indije pokazuje veću srednju srodnost između pojedinaca (46%) i nižu heterozigotnost (22%) nego čak i Simlipal (38% i 28%). Dok je Ranthambhore desetljećima bio genetski otok, braća i sestre tigrova su ručno odabrani iz ove urođene populacije za ponovno naseljavanje Sariske. To je još jedna studija koja je na pomolu.

bilten| Kliknite da biste dobili najbolja objašnjenja dana u svoju pristiglu poštu

Podijelite Sa Svojim Prijateljima: