Вирус выдал львиную историю

Расправившись с мушками, червями, собаками, человеком и прочими мелкими животными, генетики наконец-то принялись за царя зверей. Хотя геном первой кошки был расшифрован год назад, а существующие породы домашних любимцев даже удалось расположить на генеалогическом древе, решиться на работу с дикими представителями семейства кошачьих, содержащего 36 видов, ученым было весьма непросто.

Уоррен Джонсон из американского Национального института рака и его коллеги проявили настоящие чудеса храбрости, собрав образцы ДНК от 357 львов по паркам Центральной и Южной Африки и в индийском Гирском лесу. Такого количества образцов оказалось достаточно для восстановления истории всего вида Panthera leo, которые уже в исторические времена вовсю разгуливали и по Европе. Результаты исследования опубликованы в PLoS Genetics.

Это отнюдь не первая попытка заняться генеалогией царственных особ животного мира, но до сих пор генетики сталкивались с недостатком информативных генетических маркеров; кроме того, сбор биологических образцов в случае работы с хищниками – небезопасное занятие. Вторую проблему Джонсон решил за счет сотрудничества с африканскими институтами изучения дикой природы, а с первой ему помогли справиться португальские и американские генетики: они предложили сопоставить данные сразу из четырех источников.

Во-первых – это митохондриальная ДНК, попадающая в эмбрион из яйцеклетки матери, то есть передающаяся только по женской линии; во-вторых – ДНК мужской Y-хромосомы, передающейся, соответственно, только по мужской линии; в третьих – ДНК неполовых хромосом, которые определяются и отцом, и матерью.

Но самым оригинальным оказался четвертый элемент – вирус иммунодефицита кошек львиного типа (ВИКл), тысячелетиями развивавшийся вместе с хозяевами.

Кстати, исследовать распространение ВИЧ или аналогичного обезьяньего вируса таким образом пока никто не пытался, так что методы, созданные Джонсоном и его коллегами, могут пригодиться: принцип действия этих вирусов очень похож.

Собрав данные о 1,13 миллионах пар азотистых оснований из всех четырёх источников, ученые ограничились 22 наиболее информативными позициями в последовательностях ДНК. Как и в других подобных исследованиях, генетики сравнили отличия нуклеотидов в этих позициях и, зная вероятности случайных точечных мутаций и перестроек, смогли рассчитать степень родства исследованных организмов. Оставалось добавить палеонтологические находки и данные о заселении парков и заповедников.

Полученным генеалогическим древом не может похвастаться ни один из монархов людской расы: его удалось проследить ещё в плейстоцен, примерно на 220 тысяч лет назад (плюс-минус 70 тысяч лет). У этого дерева два корня.

По данным генетики, все львы, населяющие Землю сейчас, произошли от групп, обитавших в Восточной и Южной Африке.

Ещё дальше углубиться в историю царя зверей генетикам не удалось, хотя по палеонтологическим свидетельствам этому виду никак не меньше 2 миллионов лет, и на протяжении последующих 500 тысяч он точно обитал и в Африке, и в Европе.

Тем не менее удалось установить, что примерно 100 тысяч лет назад несколько «делегатов» из этой области отправились заселять весь черный континент и Азию, добравшись даже до Индии, где сейчас сохранились в заповеднике «Гирский лес».

А группа ныне существующих африканских популяций, обитающих южнее Сахары, окончательно сформировался лишь 14–7 тысячелетий назад, во время второй волны массовой миграции с юга на север. Например, обитатели знаменитого парка Серенгети, простирающегося от севера Танзании, к востоку от озера Виктории, до юга Кении, произошли от трех различных генетических групп.

В последующие тысячелетия основным фактором отбора стала деятельность человека.

Его вряд ли устраивало соседство с хорошо развитыми прайдами, численность которых иногда достигала 30 особей. В результате две тысячи лет назад львы исчезли из Европы, а в позапрошлом веке – из Азии и Северной Африки.

Кстати, характер миграции царя зверей и царя природы (если мы всё ещё можем так себя называть) также похож. Временные диапазоны массовых переселений предков двух царей близки, так что общими могут быть и причины, заставившие их двинуться на север.