Генетика кошек острова Аошима

Кошки — популярный объект у генетиков, поскольку разнообразны фенотипически и при этом многие из них живут полностью независимо от человека. Фенотипы можно идентифицировать на расстоянии, что позволяет легко получить материал по частотным аллелям. Первая такая работа, посвященная лондонским кошкам, была опубликована в 1949 году.

Остров Аошима (Аосима) площадью около 400 га расположен у северного побережья острова Кюсю. Сейчас на нем живут около десятка человек и примерно 200 кошек. Предков этих кошек завезли рыбаки в середине ХХ века для борьбы с крысами, которые грызли сети. Сейчас рыболовецкого промысла на острове практически нет, но кошек подкармливают туристы. В 2018 году активисты организовали стерилизацию островных кошек (хотя наверняка стерилизовали не всех). Однако фотографии множества котов и кошек, ожидающих катер, которые СМИ публиковали в 2015 году, еще отражают «естественную» ситуацию. Эти фотографии использовал С.К. Холин (ФНЦ биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток) для подсчета частот аллелей.

Напомним, как детерминируется окраска и длина шерсти у кошек. (Речь идет о локусах, а не о генах, кодирующих конкретные белки; молекулярные механизмы, стоящие за тем или иным признаком, при таком подходе могут и не рассматриваться.)

Локус Orange находится на Х-хромосоме; кошки с генотипом ОО и коты с генотипом OY рыжие, гетерозиготные кошки с генотипом Оо — черепаховые (трехцветные), поскольку в разных участках тела активны различные копии Х-хромосомы; коты черепаховыми, как правило, не бывает.

Локус Auguti (А) дает «дикую» окраску — зонально окрашенный волос с черными и коричневатыми участками, рецессивный вариант аа — гипермеланистическую, то есть черную. При этом аллель О эпистатически подавляет аа, поэтому коты и кошки могут быть рыжими и полосатыми даже при генотипе аа.

Мутантный аллель в локусе Dilution (dd) дает «разбавленную», кремовую окраску.

Аллельное состояние локуса Ticked определяет, есть ли на шкуре кошки контрастный узор из темных пятен и полос или она однотонная, как, например, у абиссинских кошек (Подробнее о молекулярных механизмах, которые могут в этом участвовать, на PCR.NEWS). Животные с генотипом Ti⁺ Ti⁺ полосатые, а носители доминантного аллеля Ti^A не имеют полос на теле, но голова, лапы и хвост могут быть полосатыми.

Аллельное состояние локуса Tabby определяет форму полос — узкие, широкие, прерывистые, «мраморные» и т.п. (в этом локусе находится ген трансмембранной аминопептидазы Q, Taqpep).

Мутатнтый аллель в локусе White подавляет проявление других генотипов; WW — полностью белая кошка, W^SW^S — пегая, гомозиготный w^gw^g — белые «носочки».

Наконец, локус Long hair определяет длину шерсти, причем длинной она будет у гомозигот по рецессивному варианту (ll).

На фотографиях легко увидеть, что остров Аошима богат рыжими и черепаховыми кошками. Полосатые особи в большинстве своем имеют прерывистые полосы (генотип Ti⁺Ti⁺Ta^M-). Некоторые выглядят как носители аллеля Ti^A (неполосатое тело при полосатых голове и конечностях). На фото отсутствуют кошки с мраморными полосами (гомозиготные ta^b ta^b), а также полностью белые и имеющие белые «носочки». Известно, что на острове есть короткохвостые кошки (бобтейлы), но оценить их долю по фотографиям невозможно.

Расчеты, проведенные автором, показали, что частота аллеля O (0,580) как минимум в два раза больше, чем в ближайших портовых популяциях (0,232; 0.154–0.412) или во всей Японии (0.220; 0,095–0,490). Частота аллеля a, напротив, снижена. Длина шерсти статистически не отличается от среднеяпонской, как и количество кошек с белыми пятнами.

Существует около 40 публикаций о генетике островных кошек, отмечает автор. Если завезенные кошки дичают и живут независимо от человека, в популяции может наблюдаться эффект основателя — сохранение генетических особенностей «первопоселенцев». Судя по всему, на Аошиму первыми приехали рыжие кошки; возможно, сыграло роль поверье о том, что они приносят удачу.

Отсутствие более поздней миграции кошек на остров косвенно подтверждается тем, что на фото не видно гомозигот по аллелям ta^b и d. Мраморных кошек и кошек с бледным окрасом в довоенной Японии было очень мало из-за исторической изоляции страны, однако после Второй мировой войны они стали популярными. Надо отметить, что в другом исследовании на острове обнаруживали носителей аллеля d, видимо, из-за неточности фенотипических критериев. Было бы интересно провести объективное исследование генетики кошек острова Аошима, основанное на анализе ДНК.