Hierdie illustrasie toon 'n paleoartist se rekonstruksie van die drie uitgestorwe renosterspesies wie se genome as deel van die studie gerangskik is. Op die voorgrond is 'n Siberiese eenhoorn (Elasmotherium sibiricum), en naby agter is twee Merck se renosters (Stephanorhinus kirchbergensis). Op die verste agtergrond is 'n wollerige renoster (Coelodonta antiekwiatis). Krediet: Beth Zaiken
Daar was 'n eeue oue vraag wat teruggaan na Darwin se tyd oor die verhoudings tussen die wêreld se vyf lewende renosterspesies. Een rede waarom dit moeilik was om antwoorde te kry, is dat die meeste renosters voor die Pleistoseen uitgesterf het. Nou, navorsers rapporteer in die joernaal Cell op 24 Augustus het gehelp om die gapings in die renoster-evolusionêre stamboom te vul deur genome van al vyf lewende spesies saam met die genome van drie antieke en uitgestorwe spesies te ontleed.
Die bevindinge toon dat die oudste skeuring Afrika- en Eurasiese afstammelinge sowat 16 miljoen jaar gelede geskei het. Hulle vind ook dat—terwyl kwynende bevolkings van renosters vandag laer genetiese diversiteit en meer inteling het as in die verlede—renosters histories lae vlakke van genetiese diversiteit gehad het.
“Ons kan nou wys dat die hooftak in die renosters se lewensboom tussen geografiese streke is, Afrika teenoor Eurasië, en nie tussen die renosters wat een teenoor twee horings het nie,” sê Love Dalén van die Sentrum vir Paleogenetika en die Sweedse Museum van Natuurgeskiedenis. “Die tweede belangrike bevinding is dat alle renosters, selfs die uitgestorwe, ’n betreklik lae genetiese diversiteit het. In 'n mate beteken dit dat die lae genetiese diversiteit wat ons by hedendaagse renosters sien, wat almal bedreig is, deels 'n gevolg van hul biologie is.
"Al agt spesies het oor die algemeen óf 'n voortdurende maar stadige afname in bevolkingsgrootte oor die afgelope 2 miljoen jaar getoon, óf voortdurend klein bevolkingsgroottes oor lang tydperke," het Mick Westbury van die Universiteit van Kopenhagen, Denemarke, gesê. “Deurlopend lae bevolkingsgroottes kan daarop dui dat renosters oor die algemeen aangepas is vir lae vlakke van diversiteit.”
Hierdie idee stem ooreen met 'n oënskynlike gebrek aan opgehoopte nadelige mutasies in renosters die afgelope dekades. Westbury sê dat renosters moontlik skadelike mutasies in die afgelope 100 jaar uitgewis het, wat hulle in staat gestel het om relatief gesond te bly, ten spyte van lae genetiese diversiteit.
Die nuwe studie is by 'n wetenskaplike vergadering geïnspireer. Dalén en Tom Gilbert, Universiteit van Kopenhagen, het afsonderlik aan verskillende renosterspesies gewerk. Hulle het besef dat as hulle kragte saamsnoer, saam met kollegas regoor die wêreld, hulle 'n vergelykende studie kan doen van alle lewende renosters saam met die drie spesies wat tydens die laaste Ystydperk uitgesterf het.
Daar was 'n paar uitdagings om te oorkom, sê Shanlin Liu, China Agricultural University, Beijing. "Toe ons besluit het om al die renosters se data saam te stel en 'n vergelykende genomika-studie uit te voer, het ons ook die 'groot data'-probleem gekonfronteer," het Liu verduidelik.
Die genoomdata het verskillende datatipes verteenwoordig, deels as gevolg van die insluiting van beide moderne en antieke DNA. Die span moes nuwe ontledingsinstrumente ontwikkel om daardie verskille in ag te neem. Die nuwe benaderings en instrumente wat hulle ontwikkel het, kan nou toegepas word op studies in ander taksonomiese groepe.
Dalén sê dat die bevindinge "deels goeie nuus is, en deels nie." Dit blyk dat lae vlakke van genetiese diversiteit by renosters deel van hul langtermyngeskiedenis is en nie gelei het tot 'n toename in gesondheidsprobleme wat verband hou met inteling en siekteveroorsakende mutasies nie.
"Ons vind egter ook dat hedendaagse renosters laer genetiese diversiteit en hoër vlakke van inteling het, in vergelyking met ons historiese en prehistoriese renostergenome," sê hy. “Dit dui daarop dat onlangse bevolkingsafnames wat veroorsaak word deur jag en habitatvernietiging 'n impak op die genome gehad het. Dit is nie goed nie, aangesien lae genetiese diversiteit en hoë inteling die risiko van uitsterwing in die hedendaagse spesies kan verhoog.”
Die bevindings het wel ’n paar praktiese implikasies vir renosterbewaring, sê die navorsers.
"Nou weet ons dat die lae diversiteit wat ons in hedendaagse individue sien, dalk nie 'n aanduiding is van 'n onvermoë om te herstel nie, maar eerder 'n natuurlike toestand van renoster," sê Westbury. "Ons kan herstelprogramme beter lei om te fokus op die verhoging van bevolkingsgrootte eerder as individuele genetiese diversiteit."
Die span hoop dat die nuwe bevindinge nuttig sal wees vir voortgesette studie van renosters en hul bewaring. Dalén berig sy span werk nou aan ’n meer in-diepte studie van die uitgestorwe wollerige renoster. Intussen is Westbury betrokke by die vergelyking van die genome van swartrenosters van Afrika wat gemonster is van voor die onlangse afname in bevolkingsgrootte met dié van kontemporêre individue.
"Ons hoop dat dit 'n raamwerk sal bied om beter te verstaan waar verplaasde bevolkings vandaan gekom het, direkte veranderinge in genetiese diversiteit, en of enige bevolkings moontlik vir ewig verlore gegaan het as gevolg van mense," het Westbury gesê.
Verwysing: 24 Augustus 2021, Cell.
DOI: 10.1016/j.cell.2021.07.032
Die navorsers het ondersteuning ontvang van die Europese Navorsingsraad, die Onafhanklike Navorsingsfonds Denemarke, die Australiese Navorsingsraad, die Agencia Estatal de Investigación, die Howard Hughes Mediese Instituut, GENCAT, die Sweedse Navorsingsraad en Formas.
