Jsou populace tetřívků ohroženy úbytkem variant komplexu MHC?

Verze PDF

Populace, jejichž genetická diverzita je velká, budou mít s větší pravděpodobností jedince, kteří jsou lépe přizpůsobeni měnícím se podmínkám. Jedním z druhů, který může v některých oblastech trpět díky velké rozdrobenosti populací, a tedy i lokální snížení genetické diverzity, je tetřívek obecný. Ukázalo se, že malé izolované populace mají skutečně nižší genetickou diverzitu měřenou jak neutrálními znaky, tak i s ohledem na MHC, tedy geny, které řídí imunitní reakce jedince a mohou zásadně ovlivňovat fitness a přežívání jedinců. MHC sice nejsou tak silně ochuzené  jako neutrální geny, ale i tak není selekce na co nejvariabilnější MHC schopná překonat postupné ochuzování genetické diverzity v malých izolovaných populacích, což jen zvyšuje pravděpodobnost jejich vymření.

Využitelné výstupy: 

Pokud se při sledování genetické diverzity zaměříme jen na neutrální znaky, tak může být námi získaný obraz nepřesný, neboť tyto znaky z definice nepodléhají selekci a jejich výskyt tak do velké míry podléhá náhodě. Proto je dobré se zaměřit i na znaky, které jsou pod selekčním tlakem a navíc ovlivňují fitness jedince, jako jsou třeba MHC (hlavní histokompatibilní komplex), které hrají u obratlovců důležitou roli při imunitní odpovědi vůči patogenům. Toho se dá využít zejména u druhů, které v některých částech svého areálu trpí právě fragmentací do menších, izolovaných populací, jako je tetřívek obecný. Právě jeho genetický materiál pocházející z oblasti od Alp až po Švédsko a od Anglie po Finsko byl hodnocen v této práci. Pro snazší hodnocení byly populace rozděleny na kontinuální (min. 1000 jedinců), izolované (pod 300 jedinců a od ostatních dále než 300 km) a malé izolované (pod 50 jedinců).
Malé izolované populace skutečně vykazovaly sníženou genetickou diverzitu v neutrálních znacích od populací kontinuálních. Ukázalo se ale, že snížení diverzity je i u MHC. Úbytek diverzity MHC je ale u malých izolovaných populací trochu jiné povahy než u neutrálních znaků. To vychází pravděpodobně z toho, že díky selekčnímu tlaku je snaha udržovat variabilní MHC i v malých izolovaných populacích, nicméně díky klesajícímu počtu jedinců se to nedaří, což činí tyto populace ještě náchylnější k vyhynutí. Abychom obnovili genetickou různorodost malých izolovaných populací, bylo by třeba zajistit jejich opětovné propojení s ostatními populacemi, nejlépe s kontinuální. Varianty genů, které z malé populace zmizí, se totiž už nemají jak zpět dostat než zvenčí. Jinak zůstane izolovaná populace geneticky ochuzena a tedy náchylnější na patogeny, i když se její početnost časem zvýší.

Grafické přílohy: 
Poměrové zastoupení jednotlivých alel MHC v různých populacích tetřívka
Genetická variabilita v kontinuálních, izolovaných a malých izolovaných populacích dle mikrosatelitů (a), SNP (b) a MHC (c)
Zdroj: 
Strand T.M., Segelbacher G., Quintela M., Xiao L., Axelsson, Höglund J. 2012: Can balancing selection on MHC loci counteract genetic drift in small fragmented populations of black grouse? Ecology and Evolution 2 (2): 341-353.
Zadal: 
František Špoutil
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.