オレンジ腹のオウムの苦悩
保護活動は絶滅の危機にあるオレンジおなかのオウムを救うことを目指してるよ。
Luke W. Silver, Katherine A. Farquharson, Emma Peel, M. Thomas P. Gilbert, Katherine Belov, Hernán E. Morales, Carolyn J. Hogg
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目次
気候危機が人間と野生動物の両方に大きな問題を引き起こしてるよね。熱波や作物の失敗、病気の広がりについてはみんな知ってると思うけど、私たちの羽のある友達はどうなの?世界中の種が大きな課題に直面してるけど、オレンジお腹のオウムもその一つなんだ。この小さな鳥は本当に危険な状況にあるよ。脊椎動物の種の約3分の1が減少してる中で、オレンジお腹のオウムは消えかけてる。どうしてこんなことになったの?何ができる?
オレンジお腹のオウムに何が起こったの?
昔々、オレンジお腹のオウムはタスマニアの西岸と南岸を自由に飛び回って、毎年オーストラリアの温かい場所に移動してたんだ。でも、この鳥たちはその数が劇的に減ってしまった。2016年までに、野生で生まれたメスがたったの3羽、オスが13羽しか残ってなかった。悲しいラブストーリーだよね!今では、タスマニアにたった一つの繁殖地しか残ってなくて、彼らにとってはハッピーな場所じゃないみたい。
彼らの減少の主な原因は?まずは生息地の破壊。都市や農場を作り続ける中で、これらの小さな友達が生きていくスペースが減ってしまってる。でも、巣を作る場所が消えていくのはそれだけじゃなくて、近親交配や病気の問題もあって、絶滅の危機に近づいてる。2023年の繁殖シーズンには約81羽しか残ってなくて、緊急事態だよ。
何をしてるの?
じゃあ、これらの鳥を助けるために何がされてるの?いくつかの保護プログラムがあって、個体数のモニタリングや、捕育の繁殖、最終的には野生に戻すことを含んでる。少なくとも90%の遺伝的多様性を1世代保つという目標があって、これらの努力は重要なんだ。でも、問題もあって、繁殖プログラムは少数の個体から始まることが多くて、その遺伝的多様性を保つのが難しいんだ。
最善の意図があっても、これらのプログラムの多くは遺伝的多様性が既に影響を受けた後に介入することが多い。個体数が小さくなると、遺伝的浮動というものにさらされやすくなって、遺伝子プールにランダムな変化を引き起こすことがある。これが近親交配や、病気に対する抵抗力など、生存に必要な特性の喪失につながる。ドッジボールがめっちゃ下手なのに、友達もみんな下手だったらどうなるか想像してみて。今のオレンジお腹のオウムはそんな感じで、ちゃんとした介入がなければ絶滅の危機に直面してるんだ。
オレンジお腹のオウムの歴史
じゃあ、主人公のオレンジお腹のオウムを見てみよう。この鳥たちは1979年から保護活動のスポットライトを浴びてる。1986年には10羽だけで「保険」用の集団が作られたんだ。まるで沈んでいく船を小さなバケツで救おうとしてるみたい!これまでに、他の野生の個体が捕育の個体に加わったけど、全体の遺伝的多様性は急降下しちゃった。
最近、これらの可哀想な鳥たちは、野生と捕育の個体両方で重大な死を引き起こす病気のペストマグネットになってるんだ。状況はかなり厳しいよ。遺伝子研究によると、野生の個体にはあまり遺伝的変異がなくて、病気に対してさらに脆弱になってることが分かったし、最近の発見では彼らの免疫力もあまり良くないみたい。
遺伝的多様性についての深掘り
これらの鳥のための計画を立てるには、彼らの遺伝子を理解することが大事。保護チームはオレンジお腹のオウムのための高品質な参照ゲノムを作りたかったんだ。つまり、鳥のDNAの完全な地図を作って、彼らが何を持っていて、何を失ったのかを見るってこと。
捕獲された2羽のDNAをシーケンシングすることで、オレンジお腹のオウムの遺伝的構成のしっかりしたイメージを得た。彼らは「わお!」ってなるような統計を発見したんだ。ゲノム内にかなりの量の繰り返し要素があることが分かった。これらの鳥たちに同情しないなんて無理だよね。絶滅危惧種である上に、絡まった遺伝子コードを抱えてるなんて!
オレンジお腹のオウムの遺伝的健康の変化を追跡
研究者たちはオレンジお腹のオウムの遺伝的健康が時間とともにどう変わったかを調べた。歴史的(昔の)鳥たちと現代(今の)鳥たちを比較したところ、なんと62%の遺伝的多様性が失われてた。簡単に言うと、お気に入りのアイスクリームのフレーバーの約3分の2を失ったみたいなもんだ。悲しいよね!
近親交配(近親の個体を交配すること)がどう変わったかも調べたよ。オレンジお腹のオウムは近親交配が増えてることが分かった。似た遺伝的特徴を持つ鳥の数が増えていて、これは個体群にとって有害になる可能性があるんだ。これが起こると、くしゃみ一つで大変なことになるかも。
免疫システムへの攻撃
遺伝的構成を調べているときに、研究者たちは免疫遺伝子、特に病気と戦うために重要なやつがあまり多様性を持っていないことにも気付いた。オレンジお腹のオウムの免疫システムは、剣の代わりにバターナイフを持って戦うようなものなんだ!この多様性の欠如が、病気にかかるリスクを高めてる。
トール様受容体(TLR)遺伝子は、免疫にとって重要で、変異があまりないことが懸念されてる。研究者たちは、歴史的なサンプルと比較したときに、現代のサンプルには病原体に対する防御の選択肢が少ないことが分かった。まるでビュッフェに行ったらサラダしかないみたいなもので、ピザが食べたいのに!
オレンジお腹のオウムの未来
私たちの羽のある友達の未来はどうなるの?研究者たちや保護活動家たちは、オレンジお腹のオウムの遺伝的健康を高めるためのアイデアを考えてる。野生に100羽も残ってないから、行動の時は今だよ。
テーブルに上がってるアイデアの一つは、他の似た種とオレンジお腹のオウムのDNAを混ぜるハイブリダイゼーション。これは、家族の再会にいとこを呼ぶみたいな感じで、遺伝的な家系に新しい活力を入れてくれることを願ってるんだ!もう一つの選択肢は、遺伝的工学技術を使って失われた遺伝的多様性を回復すること。CRISPRみたいなツールを使えば、遺伝子プールに必要な多様性を戻せるかもしれない。
二つのアプローチ
オレンジお腹のオウムにとって、今は重要な瞬間で、専門家たちは二つのアプローチを勧めてる。一つは、他の近縁種とのハイブリダイゼーションを探ること。これが新しい遺伝物質を導入することで、オレンジお腹のオウムに必要なブーストをもたらすかもしれない。
もう一つは、遺伝管理のために先進技術を使う方法を探ること。今後の作業で、保護チームが残りの個体群を効果的に管理する方法を導く手助けができるかもしれない。そうすることで、手遅れになる前に行動を起こし、このオウムを絶滅の危機から救える可能性があるんだ。
最後のカウントダウン
オレンジお腹のオウムには心が痛むストーリーがあるけど、ハッピーエンドはまだ間に合う。遺伝的健康を保つことに焦点を当てて、ちょっとした多様性を取り入れることで、私たちはこれらの鳥を空で歌わせるのを助けることができるんだ。今日の選択-ハイブリダイゼーション、遺伝工学、または他の革新的な戦略を通して-が、この魅力的な鳥たちが再び高く飛ぶか、忘れられた歌のように消えてしまうかを決めることになる。
だから次にオウムの鳴き声を聞いたら、オレンジお腹のオウムと彼らが直面しているすべての挑戦を思い出してね。少しの希望と努力、そしてもしかしたら科学の魔法のスパークルがあれば、彼らがまた自由に飛び回る姿を見ることができるかもしれないよ。
タイトル: Temporal loss of genome-wide and immunogenetic diversity in a near-extinct parrot
概要: Loss of genetic diversity threatens a species adaptive potential and long-term resilience. Predicted to be extinct by 2038, the orange-bellied parrot (Neophema chrysogaster) is a Critically Endangered migratory bird threatened by numerous viral, bacterial and fungal diseases. The species has undergone multiple population crashes, reaching a low of three wild-born females and 13 males in 2016 and is now represented by only a single wild population and individuals in the captive breeding program. Here we used our high-quality long-read reference genome, and contemporary and historical resequenced genomes from as early as 1829, to track the long-term genomic erosion and immunogenetic diversity decline in this species. 62% of genomic diversity was lost between historical (mean autosomal heterozygosity = 0.00149 {+/-} 0.000699 SD) and contemporary (0.00057 {+/-} 0.000026) parrots. A greater number and length of runs of homozygosity in contemporary samples was also observed. A temporal reduction of the number of alleles at Toll-like receptor genes was found (historical average alleles = 5.78 {+/-} 2.73; contemporary = 3.89 {+/-} 2.10), potentially exacerbating disease susceptibility in the contemporary population. Of particular concern is the new threat of avian influenza strain (HPAI) to Australia. We discuss the conservation implications of our findings and propose that hybridization and synthetic biology may be required to address the catastrophic loss of genetic diversity that has occurred this species in order to prevent extinction. Significance statementOrange-bellied parrots (Neophema chrysogaster) face a dire future, with extinction predicted by 2038 due to severe genetic diversity loss. This Critically Endangered species, now reduced to a single wild population and a captive breeding program, has lost 62% of its genomic diversity since 1829. Contemporary samples show a decline in immunogenetic diversity and signs of very recent inbreeding. Meaning birds today are more susceptible to disease events than birds a hundred years ago. Conservation efforts must consider hybridization and synthetic biology to counteract the catastrophic loss of genetic diversity to ensure the species survival. Our study underscores the urgent need for innovative strategies to preserve the adaptive potential and resilience of the orange-bellied parrot and other species in similar situations.
著者: Luke W. Silver, Katherine A. Farquharson, Emma Peel, M. Thomas P. Gilbert, Katherine Belov, Hernán E. Morales, Carolyn J. Hogg
最終更新: 2024-11-10 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.10.622863
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.10.622863.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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