Инбредная депрессия особенно сильно влияет на малые изолированные популяции бенгальских тигров

Популяции диких животных могут быть подвержены инбредной депрессии — снижению жизнеспособности из-за близкородственного скрещивания — при фрагментации среды их обитания. Очищающий отбор в результате гибели потомков с вредными аллелями в гомозиготном состоянии может снизить инбредную депрессию за счет выведения вредных аллелей из популяций. Но могут ли изолированные популяции бенгальских тигров таким образом избавиться от значительной части мутационной нагрузки?

Чтобы исследовать уровни инбридинга и относительных мутационных нагрузок в небольших (изолированных) и больших (связанных) популяциях, ученые использовали данные полногеномного секвенирования 57 особей. «Изолированность» и «связанность» популяции определяли на основе анализа потока генов, используя маркеры, расположенные по всему геному.

В Индии тигры живут в кластерах размером от 60 до 1000 особей. «Большие» связанные популяции насчитывают как минимум 300 тигров, а «малые» изолированные — меньше 100.

Инбридинг оценивался количественно, с помощью идентификации районов высокой гомозиготности (ROH) — участков, идентичных в двух копиях ДНК, унаследованных от отца и от матери. Коэффициент инбридинга (F_ROH) определялся как суммарная длина ROH, деленная на длину всех аутосом. Как и предполагалось, небольшая изолированная популяция имела больший коэффициент инбридинга (F_ROH = 0,57), чем большие связанные (F_ROH = 0,35 и F_ROH = 0,46). При этом частота распределения вредных и нейтральных аллелей демонстрируют, что очищающий отбор вывел часть мутационной нагрузки из малой популяции. Однако это все равно не предотвращает инбредную депрессию. В малой популяции у особей было больше гомозиготных мутаций, связанных с потерей функции, или миссенс-мутаций.

Авторы считают, что полученные им результаты помогут разрабатывать стратегии сохранения популяций бенгальских тигров. Малые популяции предлагается поддерживать потоком генов, который увеличивает генетическое разнообразие и маскирует вредные аллели. Однако к выбору популяции, откуда будут переселять особей, нужно подходить с осторожностью.