Jaderní hybridi prasat se v Japonsku množí závratnou rychlostí

V oblastech kolem katastrofy jaderné elektrárny Fukušima na severovýchodě Japonska se rychle kříží radioaktivní domácí prasata a divoká prasata. I když to zdaleka není jediný nedávný incident hybridizace zvířat, tato situace poskytuje biologům volně žijících živočichů bezprecedentní příležitost prozkoumat problém v reálném čase a také poskytnout šablonu pro studium rostoucího problému po celém světě.

V roce 2011 zasáhlo Japonsko podmořské zemětřesení o síle 9,0 stupně v Tichém oceánu. Zemětřesení a následná vlna tsunami zdecimovala jadernou elektrárnu Fukušima Daiichi podél pobřeží. Masivní ekologická katastrofa bude zaručeně doznívat po generace. Odhaduje se, že 164 000 obyvatel v okolí bylo nuceno se evakuovat během několika hodin, přičemž tisíce mohou být vysídleny dodnes. Zvířata, která zde zůstala, zahrnovala nejen domácí mazlíčky, ale i domestikovaná prasata na místních farmách. Ačkoli je to považováno za nejhorší jadernou havárii od Černobylu, snahy o omezení zabránily mnohem smrtelnějšímu výsledku.

Potomci těch uprchlých prasat se dnes stále potulují po zarostlých polích a lesích poblíž zavřené elektrárny, ale jsou to velmi odlišná zvířata než jejich praprarodiče. Stejně jako na mnoha jiných místech se prasata kříží s původními divokými kanci, aby vytvořili novou populaci hybridních prasat. Ale zatímco ochránci přírody neustále pracují na utracení těchto ničivých zvířat, nikdo se o totéž nepokusil u prasat z Fukušimy.

Divoké prase s viditelnými rysy spojenými s domácími prasaty v evakuační zóně Fukušimy. Po jaderné havárii v roce 2011 se uprchlá prasata křížila s divočáky, což vytvořilo vzácnou hybridizační událost, která výzkumníkům umožnila studovat, jak mateřská linie ovlivňuje genetický obrat v populacích volně žijících živočichů. Kredit: Hiroko Ishiniwa z Mukogawa Women's University, Japonsko — Divoké prase s viditelnými rysy spojenými s domácími prasaty v evakuační zóně Fukušimy. Po jaderné havárii v roce 2011 se uprchlá prasata křížila s divočáky, což vytvořilo vzácnou hybridizační událost, která výzkumníkům umožnila studovat, jak mateřská linie ovlivňuje genetický obrat v populacích volně žijících živočichů. Kredit: Hiroko Ishiniwa z Mukogawa Women’s University, Japonsko

To vytvořilo zcela jedinečnou situaci pro genetiky, jako je Shingo Kaneko na univerzitě ve Fukušimě. Kanekův tým se rozhodl prozkoumat, jak genetika domácích prasat ovlivnila jejich následné generace hybridních kanců. Kaneko spolupracovala s genetikem z Hirosaki University Donovanem Andersonem, aby analyzovali mitochondriální DNA z matek prasat a také genetické markery z dalších 10 domácích prasat a 191 divokých prasat odebraných v letech 2015 až 2018.

Jejich zjištění zveřejněná v Journal of Forest Research popisují zcela neočekávanou krajinu. Místo toho, aby domácí prasata vykazovala rozšířený genetický vliv na své potomky, rodové linie prasat urychlují genetický obrat u divočáků. Podle Kaneko to přímo odporuje některým převládajícím hybridizačním teoriím.

„Zatímco již dříve bylo naznačeno, že hybridizace mezi znovuzvěřenými prasaty a divokými prasaty může přispět k růstu populace, tato studie prokazuje – prostřednictvím analýzy rozsáhlé hybridizační události po jaderné havárii ve Fukušimě – že rychlý reprodukční cyklus prasat domácích se dědí po mateřské linii,“ uvedl v prohlášení.

Klíčem k tomu je rychlý genetický obrat, který pravděpodobně spočívá v tom, jak se jednotlivé druhy rozmnožují. Zatímco kanci se obvykle rozmnožují pouze jednou za rok, domestikovaná prasata mají celoroční cykly. Zdá se, že tento poslední rys zůstal i v následujících hybridních generacích – což znamená mnohem rychlejší generační obměnu, která rychle rozmělňuje prasečí jaderné geny prostřednictvím pravidelných interakcí s kanci.

Zjistili, že kanci nesoucí prasečí DNA mají „výrazně nižší podíl“ jaderných genů prasat ve srovnání s potomky, jejichž matkou jsou kanci. V případě mateřských linií prasat byla některá zvířata již více než pět generací odstraněna z počátečního křížení. Ale i když je ekologie kolem Fukušimy nyní jiná než kdekoli jinde na světě, autoři studie tvrdí, že jejich zjištění mohou stále informovat o podobných výzkumech na jiných místech.

„Rádi bychom zdůraznili, že tento mechanismus se pravděpodobně vyskytuje v jiných regionech po celém světě, kde se kříží divoká prasata a divočáci,“ řekl Anderson a Kaneko dodal, že jejich závěry mohou pomoci zlepšit úsilí o zmírnění invazivních druhů.

„Pochopením toho, že rodové linie prasat urychlují generační obrat, mohou úřady lépe předvídat rizika populační exploze,“ řekl Kaneko.