Усім відомий зовнішній вигляд тигра – переважно рудий із чорними смужками. У природі існують і нестандартні варіанти забарвлення, наприклад псевдомеланізм – коли темні стрічки “захоплюють” більше хутра, ніж звичайно. Таких темнотигрів незвичайно багато у Індійському національному парку Сіміліпал. Учені спробували розібратися, в чому ж справа.

По-перше вони порівняли ДНК темних та звичайних тигрів. Виявилося, що псевдомеланізм пов’язаний із точковою рецесивною мутацією в гені Taqpep (кодує фермент трансмембранну амінопептидазу Q), різниця в структурі якого пов’язана із варіантами забарвлення і в інших котячих. Усі виявлені темні тигри були рецесивними гомозиготами за цим геном. Цікаво, що цей алель відсутній у тигрів інших популяцій (проаналізовано майже 400 тварин).

Звідки ж він взявся в таких кількостях? Зі шкільного курсу генетики и знаємо, що істотні зміни генетичногї структури популяції можуть бути як результатом рушійної еволюції (коли певні алелі обумовлюють істотну перевагу у пристосованості), так і випадкових процесів. Поміж останніх відомі ефекти засновника та пляшкового горла. У першому випадку частина особин мігрує на нову територію, у другому наявна популяція істотно зменшує чисельність внаслідок, наприклад, природнього лиха. В кожному разі нова популяція має з собою далеко не усі наявні у вихідній популяції гени: щось може бути втраченим, а може і навпаки – якийсь рідкісний варіант випадково стає поширеним. Певно, саме це і відбулося при формуванні сіміліпальської популяції.

Учені проаналізували відомі родоводи сіміліпальських тигрів та показали шляхи появи рецесивних гомозигот (на рисунку). В силу того, що популяція є малочисельною та географічно відокремленою, ймовірність споріднених схрещувань серед цимх тигрів є досить високою. Також, автори подубували математичну модель “пляшкового горла”, яка досить добре пояснює реальність. Цікаво, що ймовірність поширення цього алеля виявилася досить високою навіть у випадку, якщо вихідна малочисельна популяція містила всього одного гетерозиготного його носія.

Подібне дослідження випадкових генетичних процесів у популяціях видів, що під загрозою зникнення, є рідкісним.

Джерело: Sagar V, Kaelin CB, Natesh M, Reddy PA, Mohapatra RK, Chhattani H, Thatte P, Vaidyanathan S, Biswas S, Bhatt S, Paul S, Jhala YV, Verma MM, Pandav B, Mondol S, Barsh GS, Swain D, Ramakrishnan U. High frequency of an otherwise rare phenotype in a small and isolated tiger population. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Sep 28;118(39):e2025273118. doi: 10.1073/pnas.2025273118