Российские и корейские исследователи впервые провели наиболее комплексное исследование генетической истории морских львов Токто (японских морских львов), которые вымерли в середине XX века. В процессе работы ученым удалось подтвердить, что причиной их гибели стало массовое истребление человеком. Помимо этого, генетический анализ показал, что эти животные скрещивались с близкородственными видами, что увеличивало их приспособляемость к окружающей среде. Выводы данного исследования могут оказать помощь в создании программ по сохранению видов на грани исчезновения и будут способствовать возможному возрождению морских львов Токто в будущем.

Причины исчезновения морских львов Токто

Ученые из Европейского университета Санкт-Петербурга совместно с ведущими научными организациями Южной Кореи провели первое и детальное исследование генома морских львов Токто, вымерших в середине XX века. Этот проект может стать основой для восстановления исчезнувшего вида.

По словам специалистов, морские львы Токто, также известные как японские морские львы, принадлежат к семейству ушастых тюленей. Их ареал был распространен в южной части Японского моря, вдоль побережий России, Кореи и Японии, при этом основной зоной проживания являлся архипелаг Лианкур (Токто).

Справка «Известий»

Архипелаг Лианкур (Токто) представляет собой группу островов в Японском море, включающую два крупных и 89 мелких скалистых островов. Название происходит от французского китобойного судна, экипаж которого впервые обнаружил эти острова.

При этом корейцы называют острова Токто («одинокие острова»), в то время как японцы именуют их Такэсима («бамбуковые острова»). В России острова известны под названиями Менелай и Оливуца в честь российского корвета, давшего им имена.

В настоящее время острова являются предметом территориального спора между Южной Кореей и Японией, каждая из сторон предъявляет права, основываясь на легендах, древних текстах и картах.

В 1905 году, начав войну с Россией, Япония объявила острова «ничейной землей» и включила их в свой состав для военных целей.

Через пять лет Япония заняла всю территорию Кореи, но по итогам Второй мировой войны в 1945 году была обязана вернуть захваченные территории, и Токто перешли под юрисдикцию Кореи, а позднее — Южной Кореи.

Скрытая часть

— Когда-то популяция морских львов Токто насчитывала десятки тысяч особей, но в первой половине XX века ее число резко уменьшилось. Основной причиной послужила интенсивная охота ради добычи мяса, шкур и жира, что связано с периодом японской оккупации Кореи. В частности, массово уничтожали самок и детенышей ради прибыли, — рассказал «Известиям» соавтор исследования, руководитель лаборатории палеогеномики Европейского университета в Санкт-Петербурге Артем Недолужко.

Фото: BMC Biology Район обитания морских львов Токто с обозначением мест отбора проб и обзором генетических последовательностей

Как сообщил он, к 1950-м годам численность морских львов Токто снизилась до 50–60 особей, а последний раз этих животных видели в 1974 году. В 1990 году Международный союз охраны природы классифицировал их как вымерший вид.

Методы изучения генетической истории

По словам Артема Недолужко, южнокорейские исследователи планируют восстановить этот вид с помощью генной инженерии и редактирования геномов, а российские специалисты готовы оказать им поддержку.

— Исследование преимущественно велось в Южной Корее. Сначала была проведена радиоуглеродная датировка. Затем из останков выделили ДНК и прочитали ее. Однако морская среда неблагоприятна для сохранения молекул ДНК, поэтому получили лишь фрагменты генетической информации. Российская часть работы заключалась в интеллектуальном вкладе: мы применили математический анализ для выяснения изменений генетического разнообразия вида в течение последних тысяч лет. Кроме того, мы исследовали межвидовое скрещивание морских львов Токто с другими членами семейства ушастых тюленей, — объяснил он.

Фото: BMC Biology Генетическая родословная морских львов Токто

В ходе исследования ученые сделали несколько важных выводов. В частности, установили, что морские львы Токто являются самыми древними среди своих сородичей, поскольку эта ветвь первой отделилась от общего предка до того, как появились калифорнийские и галапагосские морские львы.

Результаты показали, что сокращение численности этого вида началось примерно 100 тысяч лет назад. При этом последняя популяция, несмотря на малочисленность, оставалась генетически здоровой вплоть до момента исчезновения. Другими словами, у нее до конца сохранялись шансы на выживание. Более того, уровень генетического разнообразия был выше, чем у ближайших ныне живущих родственников.

Еще одним значимым открытием, по словам Артема Недолужко, стала идентификация в ДНК морских львов Токто следов скрещивания с северными морскими котиками и сивучами. Этот процесс, называемый интрогрессией, свидетельствует о прошлых гибридах. Это позволяло виду увеличивать генетическое разнообразие и лучше адаптироваться к изменениям в окружающей среде.

Возможности восстановления вымерших видов

В целом исследователь отметил, что изучение генетического прошлого вымерших животных содействует разработке мер по сохранению и восстановлению популяций, которые сегодня находятся на пороге исчезновения.

Кроме того, полученные в этом исследовании данные могут стать основой для возрождения морских львов Токто и других утративших виды. Аналогичные проекты российские ученые реализуют для возвращения к жизни вымерших по вине человека морских коров Стеллера — млекопитающих из отряда сирен.

— Древняя ДНК обычно сильно повреждена и разрозненна, поэтому геном приходится «собирать» по кусочкам, используя данные близких живых видов для корректировки и заполнения отсутствующих участков. В итоге реконструированные геномы не полностью совпадают с оригинальными. Даже если бы они были полностью идентичны, современные технологии пока не способны создать полностью функциональный синтетический геном, — отметил профессор кафедры генетики и биоинформатики Сибирского федерального университета Константин Крутовский в комментарии для «Известий».

Специалист добавил, что исторические данные ДНК представляют огромную ценность: сравнивая их с геномами современных близких видов, можно выделить участки, отвечающие за важные признаки, и с помощью генетического редактирования создать модифицированный геном, частично воспроизводящий наследственность исчезнувшего вида. Такой геном затем возможно внедрить в яйцеклетку близкого животного, с развитием эмбриона либо в матке суррогатной самки современного вида, либо в искусственной матке, технологии которой находятся в разработке. Подобные эксперименты уже ведутся.

Фото: BMC Biology Сравнение гетерозиготности морских львов Токто с другими морскими млекопитающими

Эксперт подчеркнул, что животные, рожденные таким способом, не будут точной копией вымершего вида, а скорее гибридом, только частично сходным по внешнему виду и физиологии.

— Опубликованная статья представляет собой важное звено в понимании истории морских львов Токто. В частности, ученым удалось зафиксировать отсутствие генетического вырождения, близкородственного скрещивания и связанных с этим заболеваний. Следовательно, ответственность за исчезновение этих животных полностью лежит на человеке. При этом исследование даст возможность глубже понять эволюционные процессы и эффективнее защищать современные популяции, — объяснил палеонтолог и популяризатор науки Ярослав Попов, консультант проекта 3D Dinopedia.

Он добавил, что «воскрешение» морских львов Токто на данный момент является научной фантастикой. Однако в будущем возможно создание нечто похожего, хотя этот процесс требует длительной работы с решением множества научных и практических задач.