Пандите не са само черно-бели. Някои идват в различен нюанс и учените сега разбират защо
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
С поразителното си оцветяване, гигантската панда е незабавно разпознаваем вид.
Съществуват обаче шепагигантски панди, които не са черно-бели. Тези величествени същества с кафяво-бяла козина обитават една планинска верига в Китай. И сега учените може би са разкрили мистерията на необичайните палта на изключително редките панди, според ново изследване.
Работата, включваща изучаване на генетиката на множество панди в дивата природа и в плен, предполага, че пандите с кафяво-бяла козина са резултат от естествена вариация, а не признак на кръвосмешение в намаляваща популация.
Първата известна на науката кафява панда е женска на име Дандан. Местен рейнджър откри болната мечка в окръг Фопинг в планината Кинлинг на провинция Шанси през март 1985 г. Пандата беше държана в плен до смъртта си през 2000 г.
От откритието на Дандан преди десетилетия, има 11 докладвани наблюдения, документирани чрез официални новинарски източници или лични акаунти, споделени с авторите на това последно проучване, което се появи в списанието PNAS на 4 март.
„Повтарящите се случаи на кафяви панди предполагат, че тази черта може да е наследствена. Към днешна дата обаче генетичната основа, лежаща в основата на кафяво-белия цвят на козината, остава неясна“, пишат авторите.
Постигането на по-добро разбиране на отличителната окраска може да помогне за информиране на усилията за отглеждане на кафяво-бели панди в плен, каза старши автор д-р Фууен Уей, професор по екология на дивата природа и консервационна биология в Института по зоология на Китайската академия на науките в Пекин. Състоянието на голямата панда като вид е уязвимо, според Червения списък на застрашените видове на Международния съюз за опазване на природата.
Родословно дърво на панда
За да разберат какво се крие зад чертата, изследователите са изследвали Qizai, мъжка кафява панда, спасена като малко през 2009 г. от Националния природен резерват Foping в Hanzhong. В момента той е единствената кафява панда в плен.
Когато се сравнява под микроскоп с проби от косми от три черно-бели панди, кафеникавата козина на Qizai има по-малко и по-малки меланозоми, малки структури, открити в клетки, които са отговорни за пигмента на кожата и косата при бозайниците. Нещо повече, меланозомите са по-склонни да бъдат с неправилна форма, установи изследователският екип.
След това изследователите събраха генетична информация за Qizai и съставиха родословното му дърво. Пресни изпражнения или мечи изпражнения, събрани в природния резерват, разкриха самоличността на дивата му майка, черно-бяла женска панда, която носи нашийник за проследяване и е известна като Ниуниу.
Изследователите също идентифицираха сина на Qizai, черно-бяла панда, родена в плен през 2020 г. (Изследователският екип по-късно идентифицира бащата на Qizai, Xiyue, дива, но проследена черно-бяла панда, чрез изучаване на генетиката на по-широка популация на панди.)
Учените изследвали генетичната информация от членовете на семейството на Qizai и я сравнили с генетичната информация от 12 черно-бели панди от планината Qinling и 17 черно-бели панди от други региони в Китай, използвайки информация, взета от изпражнения и кръвни проби .
Въпреки че никой от най-близките членове на семейството на Qizai не е имал кафява козина, изследователите са успели да покажат, че неговите родители и син имат по едно копие на рецесивната черта на ген, известен като Bace2, докато Qizai има две копия.
Гените на индивида могат да носят рецесивни черти, като сини очи или червена коса при хората, без да се появяват като физическа характеристика. Всеки родител трябва да притежава копие от генетичния вариант и да го предаде, за да може чертата да се появи в потомството, какъвто е случаят с Qizai.
Генетичният анализ разрешава една загадка
Благодарение на анализ на тъканна проба, съхранявана повече от две десетилетия в етанол, учените също успяха да секвенират генома на Дандан, първата известна кафява панда. Дандан има същата рецесивна черта, установиха изследователите.
След това учените проведоха по-широк анализ на 192 черно-бели гигантски панди, за да потвърдят отговорния ген като Bace2. Мутацията, причиняваща кафявата козина, е налице само при две панди, произхождащи от планината Цинлин в Шанси, а не от провинция Съчуан, където живеят повечето от китайските гигантски панди.
За да потвърдят констатациите, учените са използвали инструмента за редактиране на ген CRISPR-Cas9, за да изтрият генетичната последователност, която са идентифицирали като причиняваща мутацията в гена Bace2 в 78 лабораторни мишки. Промяната намалява броя и размера на меланозомите в мишките.
„Цветът на козината на нокаутните мишки е светлокафяв“, каза Уей, който също е президент на Селскостопанския университет в Дзянси в Нанчанг в китайската провинция Дзянси.
„Това доказва, че това заличаване има потенциала да промени цвета на козината на мишката, тъй като пътят на пигментация е относително запазен (споделен) сред бозайниците. Следователно е много вероятно тази мутация да повлияе на цвета на козината на кафява панда.
Естествена вариация срещу инбридинг
Не е ясно какво е причинило генетичната мутация. Уей каза, че това трябва да е свързано със специфичната среда на планината Чинлинг, която има различен климат от Съчуан. Генетичната мутация не изглежда да е резултат от инбридинг, както някога се предполагаше, каза той.
„По-вероятно е това да е резултат от естествена вариация, а не от инбридинг. Нашият анализ на родството показва, че родителите на Qizai не са тясно свързани“, добави Wei.
Tiejun Wang, доцент в катедрата по природни ресурси в университета Twente в Холандия, каза, че е добра новина, че уникалното оцветяване не изглежда да е резултат от кръвосмешение. Уанг, който е изучавал кафяви панди, не е участвал в изследването.
„За тези, които са загрижени за този вид, това е положително
