Vysvětleno: Proč ‚černí tygři‘ varují

Nacházejí se pouze v Simlipal. Studie zjišťuje, co jim dává jejich tmavší pruhový vzor – jak je to výsledek inbreedingu v Simlipalově malé a izolované tygří populaci.

Pseudomelanistický tygr v zajetí a jeho pravidelný sourozenec v biologickém parku Nandankanan. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra)

Tým vědců vyřešil genetickou záhadu Simlipalových takzvaných černých tygrů. Studie pod vedením Umy Ramakrishnanové a jejího studenta Vinaye Sagara z Národního centra biologických věd (NCBS) v Bangalore zjistila, že jediná genetická mutace u těchto tygrů způsobila rozšíření černých pruhů nebo jejich rozšíření do žlutohnědého pozadí.

Tygři mají výrazný tmavý pruhovaný vzor na světlém pozadí bílé nebo zlaté. Vzácná varianta vzoru, která se vyznačuje pruhy, které jsou rozšířené a srostlé dohromady, je také pozorována u divokých populací i populací v zajetí. Toto je známé jako pseudo-melanismus, který se liší od skutečného melanismu, což je stav charakterizovaný neobvykle vysokým ukládáním melaninu, tmavého pigmentu.

Zatímco skutečně melanističtí tygři dosud nebyli zaznamenáni, pseudomelanističtí tygři byli od roku 2007 zachyceni kamerou opakovaně a pouze v Simlipal, 2750 km dlouhé tygří rezervaci v Uríši. Studie byla zahájena v roce 2017 a byla prvním pokusem o zkoumat genetický základ tohoto neobvyklého fenotypu (vzhledu). Prostřednictvím celogenomových dat a analýz asociací na základě rodokmenu od tygrů v zoo studie zjistila, že pseudo-melanismus je spojen s jedinou mutací v transmembránové aminopeptidáze Q (Taqpep), genu odpovědném za podobné rysy u jiných druhů koček.

Proč jsou černí tygři vzácní

Mutanti jsou genetické variace, které se mohou v přírodě vyskytovat spontánně, ale ne často. Pozorování černého tygra bylo hlášeno sporadicky přinejmenším od roku 1773, kdy umělec James Forbes namaloval akvarel jednoho výstřelu v Kerale. Podobné nároky byly učiněny z Myanmaru (1913) a Číny (50. léta). V roce 1993 byla v Národním přírodovědném muzeu v Dillí vystavena zabavená kůže černého tygra neznámého původu.

Bohužel jedinci neobvyklého vzhledu byli lovci trofejí až donedávna vyhledáváni jako novinka a pravděpodobně jen málokdo přežil tak dlouho, aby založil krevní linie.

Pseudomelanistický tygr v zajetí v biologickém parku Nandakanan, Bhubaneswar. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Kromě toho je pseudomelanismus způsoben recesivním (skrytým) genem. Mládě dostane dvě kopie každého genu od obou rodičů a recesivní gen se může projevit pouze v nepřítomnosti toho dominantního. Takže dva tygři s normálním vzorem nesoucí recesivní gen pseudo-melanismu se budou muset množit společně, aby byla pravděpodobnost jedna ku čtyřem, že se jim narodí černé mládě.

Ale recesivní geny jsou vzácné a je nepravděpodobné, že dva nepříbuzní tygři ponesou ten samý a přenesou ho společně na mládě. V ideálním tygřím světě, kde dalekosáhlí jedinci nikdy nemají na výběr pro partnery, je posloupnost černých tygrů vzácností.

Za výjimečných okolností může černý tygr uspět jako součást velmi malé (řekněme až pěti jedinců) zakládající populace, která je nucena se po generace inbredovat izolovaně, což nabízí recesivnímu genu časté šance se projevit. Jak se ukázalo, to se stalo v Simlipal.

Znázornění znázorňující, jak inbreeding (vlevo v grafu) vyjadřuje recesivní rysy, na rozdíl od chovu s nepříbuzným jedincem (vpravo).

Simlipalovi mutanti

Dlouho předtím, než byli v roce 2007 zachyceni tři černí tygři, poskytl Simlipal první potvrzený záznam mutanta v roce 1993, kdy domorodý mladík v sebeobraně zabil pseudomelanistickou tygřici. V roce 2018 byli tři z osmi Simlipalových tygrů černí.

Pseudo-melanističtí tygři jsou také přítomni ve třech zoologických zahradách v Indii – Nandankanan (Bhubaneswar), Arignar Anna Zoological Park (Chennai) a Bhagwan Birsa Biological Park (Ranchi) – kde se narodili v zajetí. Všechny mají rodové vazby na jednoho jedince ze Simlipalu.

Nejbližší chovná populace tygrů k Simlipalu je asi 800 km daleko, což je vzdálenost mnohem delší než průměrný domovský areál tygrů bengálských (20–110 km) a jejich průměrná vzdálenost rozptylu (78–124 km). Studie poznamenala, že rozptyly delší než 500 km byly zdokumentovány, ale jsou velmi vzácné.

Zatímco předchozí studie odhalily tři hlavní genetické shluky v rámci indických tygrů – střední Indii, jižní Indii a severozápadní Indii – současná studie zjistila, že tygři Simlipal jsou geneticky odlišní od ostatních středoindických populací a jsou odpojeni na prahu rozptylu 200 km.

Tygří rodina v Nandakanan Biological Park, Bhubaneswar, zahrnuje (zleva doprava) matku (bílou tygřici), bílého pseudomelanistického syna, oranžového pseudomelanistického syna, oranžového normálního otce (vzadu) a oranžovou normální dceru. (Foto: Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

Závěr: Simlipalova malá a izolovaná populace tygrů vedla k příbuzenskému křížení a anomálnímu fenotypu charakterizovanému širokými, sloučenými pruhy. Ztráta genetické diverzity je zřejmá z nízké heterozygotnosti – šance zdědit různé formy určitého genu od každého rodiče – v Simlipal (28 %) ve srovnání se střední Indií (36 %). V důsledku toho je průměrná příbuznost mezi jedinci Simlipal (38 %) vyšší než ve střední (9 %) nebo jižní Indii (13 %).

A co přírodní výběr

Přirozený výběr eliminuje z genofondu ty nejslabší a rysy těch úspěšnějších se předávají dál. Studie uvedla, že modelování výklenku ukazuje vyšší frekvenci melanistických leopardů v tmavších tropických a subtropických lesích než v sušších otevřených stanovištích. Podobně tmavší srst může poskytnout selektivní výhodu jak při lovu, tak při vyhýbání se lovcům v tropickém vlhkém listnatém a polostálezeleném lese s uzavřeným baldachýnem, s relativně tmavším podrostem.

Zatímco současná studie neměla dostatek dat k testování hypotézy, zjistila, že vymizení černých tygrů z celé Indie, kde mohou být populace větší, a tudíž selekce efektivnější, podpořilo možné škodlivé účinky mutace.

Pseudo-melanistický tygr uvězněný v Simlipalu v lednu 2019. (Foto: NTCA/WII)

Jídlo s sebou

Simlipal není jediným příkladem intenzivních zakládání úzkých míst v ohrožených populacích tygrů v důsledku fragmentace biotopů způsobené člověkem. Zatímco nebezpečí této izolované, ubývající populace se dramaticky projevuje ve fenotypové evoluci, v jiných ostrovních rezervacích mohou tikat neviditelné časované bomby.

Zatímco tygři se v některých částech Indie zotavili, několik populací zůstává malých a izolovaných. Předpokládáme, že takové populace budou podléhat genetickému driftu (náhodné události), inbreedingu a inbreedingové depresi (snížené přežití). Celkově mají takové populace vysokou šanci na vyhynutí. Byla to fascinující cesta k pochopení pseudo-melanismu v Simlipalu. Doufejme, že takové studie a poznatky, které poskytují, pomohou zajistit budoucnost ohrožených druhů, řekl Ramakrishnan z NCBS.

Naštěstí zavedení čerstvých genů do izolovaného fondu, v závislosti na počtu migrantů, frekvenci přílivu a velikosti populace, může časem zvrátit škody. Přestože se v dnešní době zdá, že přeprava tygrů vzduchem je pohodlným řešením, neexistuje žádná alternativa k obnovení nebo dlouhodobému zachování přirozeného propojení mezi tygřími lesy.

Severozápadní populace tygrů v Indii mezitím vykazuje vyšší průměrnou příbuznost mezi jednotlivci (46 %) a nižší heterozygotnost (22 %) než i Simlipal (38 % a 28 %). Zatímco Ranthambhore byl genetickým ostrovem po celá desetiletí, tygří sourozenci byli ručně vybíráni z této inbrední populace pro opětovné osídlení Sariska. To je další studie v nedohlednu.

Zpravodaj| Kliknutím dostanete do své doručené pošty nejlepší vysvětlivky dne

Sdílej Se Svými Přáteli: