В районах вокруг аварии на Фукусимской АЭС на северо‑востоке Японии радиоактивные домашние свиньи активно скрещиваются с дикими кабанами. Хотя гибридизация животных встречается и в других местах, эта ситуация предоставляет биологам уникальную возможность наблюдать процесс в реальном времени и отработать подходы, применимые к аналогичным задачам в мире.
В 2011 году подводное землетрясение магнитудой 9,0 в Тихом океане вызвало мощное цунами, которое разрушило энергоблоки станции Fukushima Daiichi на побережье. Экологические последствия аварии окажут влияние на регионы в течение многих лет. По оценкам, около 164 000 человек были эвакуированы за считанные часы, и тысячи до сих пор остаются перемещёнными. Среди оставшихся без присмотра животных были не только питомцы, но и домашние свиньи на фермах. Хотя эта авария считается крупнейшей после Чернобыля, действия по локализации предотвращали ещё более тяжёлый исход.
Потомки сбежавших свиней до сих пор бродят по заросшим полям и лесам вокруг закрытой станции, однако они заметно отличаются от своих предков. Как в других регионах, домашние свиньи спариваются с местными дикими кабанами, формируя гибридную популяцию. В то время как специалисты по сохранению природы регулярно контролируют численность вредителей, к фукусимским кабанам этот подход не применялся.
Для генетиков, таких как Синго Канэко из Университета Фукусимы, это стало беспрецедентной возможностью. Его группа решила выяснить, как гены домашних свиней повлияли на последующие поколения гибридных кабанов. Канэко объединил усилия с генетиком Донованом Андерсоном из Университета Хиросаки: они проанализировали митохондриальную ДНК материнских особей и генетические маркеры у 10 домашних свиней и 191 дикого кабана, собранных в 2015–2018 годах.
Результаты, опубликованные в Journal of Forest Research, оказались неожиданными. Вместо того чтобы длительно доминировать в генотипах потомков, материнские линии домашних свиней ускоряли генетическую смену у кабанов. По словам Канэко, эти наблюдения напрямую противоречат ряду устоявшихся теорий о гибридизации.
«Ранее предполагалось, что гибридизация между одичавшими свиньями и дикими кабанами может способствовать росту популяции, — сообщил Канэко в заявлении. — Наше исследование, основанное на анализе крупномасштабного события гибридизации после аварии на Фукусиме, показывает, что быстрый репродуктивный цикл домашних свиней передаётся по материнской линии.»
Причина ускоренной генетической смены, вероятно, кроется в особенностях размножения: кабаны обычно размножаются раз в год, а домашние свиньи — круглогодично. Эта репродуктивная черта сохраняется у гибридных поколений, что приводит к более частой смене поколений и к тому, что ядерные гены домашних свиней быстрее «разбавляются» при регулярных скрещиваниях с кабанами.
Авторы отмечают, что у кабанов с признаками свиной ДНК доля ядерных генов свиньи была «существенно ниже» по сравнению с потомством, рождённым от матерей‑кабанов. В случаях материнской линии от домашней свиньи некоторые особи уже находились более чем на пятом поколении от исходного скрещивания. Несмотря на уникальность фукусимской экосистемы, исследователи считают, что полученные выводы применимы и в других регионах мира.
«Мы хотим подчеркнуть, что такой механизм, вероятно, действует и там, где одичавшие свиньи и дикие кабаны перекрываются географически», — сказал Андерсон. Канэко добавил, что эти результаты могут помочь совершенствовать меры по контролю инвазивных видов.
«Понимание того, что материнские линии свиней ускоряют смену поколений, даёт органам управления инструмент для более точного прогнозирования рисков резкого роста численности», — отметил Канэко.
Почему это важно и как знание пригодится вам
- Для специалистов по управлению дикой природой. Исследование меняет представление о том, как быстро меняется генетика гибридных популяций и какие линии оказывают ключевое влияние. Это помогает точнее моделировать демографию и планировать мероприятия по контролю численности (например, таргетированный отстрел или санитарные меры).
- Для фермеров и агробизнеса. В регионах, где одичавшие свиньи пересекаются с домашними стадиями, понимание направления передачи репродуктивных черт помогает оценивать риски заражения, убытков и распространения патогенов между дикими и одомашненными животными.
- Для экологов и генетиков. Методика анализа материнских маркеров и ядерных генов, применённая в исследовании, служит моделью для мониторинга гибридизации в других точках планеты. Это ускоряет принятие решений по сохранению видов и ограничению инвазивных процессов.
- Для общественного здравоохранения и властей. Быстрая смена поколений влияет на динамику популяции, а значит — и на вероятность контактов людей с дикими животными и потенциальных зоонозов. Прогнозирование «взрывного» роста популяции становится более точным благодаря учёту материнских линий.
- Для широкой аудитории. Понимание механизмов, запускаемых крупными катастрофами, помогает осознать долгосрочные экологические эффекты и важность мониторинга после аварий. Этот кейс из Фукусимы показывает, что последствия техногенных катастроф могут проявляться в неожиданных биологических процессах, требующих междисциплинарного подхода.
Применимость результатов в России: проблематика гибридизации свиней и кабанов актуальна и в ряде регионов России, где одичавшие свиньи и дикие кабаны встречаются. Подходы, описанные авторами, могут быть адаптированы для местных программ мониторинга и контроля.
Мониторинг должен включать как митохондриальные маркеры материнской линии, так и ядерную генетику, чтобы прогнозы и меры по контролю опирались на реалистичную картину смены поколений.
