Megmentheti a hibridizáció a veszélyeztetett fajokat a kihalástól?

Egy pizzly, vagyis jegesmedve-grizzly hibrid

A hibridizáció ellenállóbbá teheti az állatokat a globális felmelegedéssel szemben, de a fajok teljes elvesztését is jelentheti. Ahogy arra a kutatók rámutattak, a környezet jelenleg gyorsuló ütemben változik, miközben a biológiai sokféleség csökkenése soha nem látott mértéket mutat. Más szóval a szakemberek úgy vélik, hogy ha meg tudják megmenteni a már meglévő fajokat, akkor talán segíthetnek a természetnek újakat létrehozni, amelyek nagyobb valószínűséggel maradnak életben. Ezzel kapcsolatban merült fel a hibridizáció kérdése.

Egyre több a pizzly, a jegesmedve-grizzli hibrid

A Houston Ship Channel a világ egyik legforgalmasabb kikötője, és a forgalom miatt a vízbe egyre több mérgező vegyszer kerül. Egy itt élő halfajta, a Fundulus grandis azonban megtalálta a módját a túlélésnek: a szennyezéssel szembeni ellenálló képességét egy másik fajjal, az atlanti társával, a Fundulus heteroclitus való keresztezés révén alakította ki, amely történetesen egy praktikus mutációval rendelkezik.

A tudomány ma már látja, hogy a keresztezés vagy hibridizáció gyakoribb a természetben, mint azt gondolnánk, és mivel a globális felmelegedés hatására az állatok megpróbálnak alacsonyabb hőmérsékletű területekre költözni, egyre több faj „keveredhet".

Egy pizzly, vagyis jegesmedve-grizzly hibrid Forrás: Picasa

Alaszkában és Kanadában például már többen észlelték, ahogy a grizzly-jegesmedve hibridek (ezeket sokszor csak „pizzly"-ként emlegetik" a jegesmedvék területére költöznek, hogy elkerüljék a hőséget.
A közelmúltban a természetvédők előálltak azzal a meglepő javaslattal, miszerint érdemes lenne az állatokat a saját érdekükben keresztezni. Többen úgy gondolják, hogy

a Fundulus grandisnak az új szennyezés elleni védekezéséhez hasonlóan, a hibridizáció evolúciós előnyhöz juttathatja a sérülékeny állatokat a globális felmelegedéshez való genetikai alkalmazkodás során.

Ezzel ráadásul a magasabb hőmérsékletekkel és a savas óceánokkal szembeni toleranciájuk javulhat.

Sokak szerint evolúciós zsákutcához vezethet

Többen azonban óvakodnak attól, hogy kockára tegyék annak a lehetőségét, hogy elveszítsék az „évezredes fajokat", mivel ennek fennáll a veszélye, ha azok különböző állatokkal hibridizálódnak. A tudományos vita most feltárt egy szakadékot is a természetvédelemben. A kérdés jelenleg azt próbálja körüljárni, vajon megvédhetjük-e az állatokat, miközben változásra kényszerítjük őket?

Sok dolog állandóan hibridizálódik; növényekben, halakban, kétéltűekben és még egyes emlősökben is előfordul

– mondta Michelle Marvier, a kaliforniai Santa Clara Egyetem természetvédelmi biológusa a The Guardian online portálnak. – Valójában sokunk DNS-ében a neandervölgyiek és a gyeniszovai ember nyomai rejtőznek, ami azt bizonyítja, hogy más emberi fajokkal keveredtünk.

A Mweru-tóban honos halfajok néhány őse a hibridizációnak köszönhetően az evolúciós időskálán rendkívül gyors biodiverzitást alakított ki Forrás: Pinterest

Hozzátette: ez olyan dolog lehet, ami „evolúciós zsákutcához" vezethet, mert az utódok sterilek lehetnek, vagy félúton megrekednek az evolúciós alkalmazkodás során. Ez felkeltette a tudós társadalom érdeklődését is, hiszen

azoknál a fajoknál, amelyeknél hosszú a generációk közötti idő, kevesebb lehetőség adódik potenciálisan hasznos mutációk kialakulására.

Így ha a környezet gyorsan változik, a normál evolúció valószínűleg túl lassú lesz ahhoz, hogy ezek az állatok alkalmazkodjanak és így túléljenek.

Egyes hibridek akár 30 százalékkal is ellenállóbbak

Szakemberek szerint a hibridizáció „egy rövid utat jelenthet azáltal, hogy gyorsan behozza a géneket a normál génállományon kívülről".

Amikor különböző fajokat keresztezünk, a motivációnk valójában az új génkombinációk létrehozása és a genetikai diverzitás növelése

– mutatott rá Madeleine van Oppen, a Melbourne-i Egyetem ökológiai genetikusa. – Ez a sokféleség növeli az új adaptációk lehetőségét, amelyek megmenthetik a fajokat a globális felmelegedés okozta kihalástól.

Ahogy a Fundulus grandis-t is megmentette a szennyezéstől az atlanti Fundulus heteroclitus mutációja.

Van Oppen a témát kutatva olyan korallokkal dolgozik, amelyeknek mintegy a fele eltűnt az elmúlt harminc évben, nagyrészt a globális felmelegedés miatt.

A hibrid korallok sokkal ellenállóbbak a környezeti változásokkal szemben Forrás: https://www.theguardian.com/science/2020/jul/21/heat-resistant-corals-offer-hope-as-climate-crisis-warms-up-oceans#img-1

A laboratóriumban korallok keresztezésével új hibrid utódokat hoz létre, majd teszteli őket, hogy lássa, hogyan válnak ellenállóbbá melegebb körülmények között.

Kollégáival a közelmúltban kimutatták, hogy egyes korallhibridek akár 34 százalékkal is nagyobb arányban voltak képesek a túlélésre magasabb hőmérsékleten és szén-dioxid terhelés mellett, mint a szüleik.

Növelik a genetikai sokféleséget

Ám nem minden faj tenyészthető és tesztelhető laboratóriumi körülmények között. A természetvédők ezért gyakran áthelyeznek egy-egy fajt egy másik élőhelyre, és reménykednek, hogy ott majd szaporodnak. De még senki nem próbált ilyen módon klímatűrő hibrideket „előállítani", mert

ezt a megközelítést a már csak néhány egyedből álló fajok beltenyésztésének leküzdésére alkalmazták.

Erre a floridai párduc a legszemléletesebb példa. Az 1990-es évek közepén már csak körülbelül 25 példány maradt életben, és a tudósok azt hitték, hogy a faj két évtizeden belül jó eséllyel kihalhat. A megmentésükre tett utolsó kísérletként a természetvédők nyolc texasi párducot telepítettek élőhelyükre, hogy ezzel is növeljék a genetikai sokféleséget.

A párducok is komoly veszélyben vannak Forrás: Pinterest

De rengeteg vita és szorongás kísérte ezt a tevékenységet, tudva, hogy ez mit jelenthet

– magyarázta Marvier. – Harminc év elteltével azonban még mindig vannak párducok Floridában, de felmerül a kérdés, hogy vajon „a floridai párduc még mindig ugyanaz, mint amit korábban jelentett?"

Hozzátette: egy veszélyeztetett faj hibridizációra való kényszerítésével aggasztó, hogy ahelyett, hogy megmentenénk őket, talán pont az ellenkezőjét tesszük, hiszen az eredeti faj kihal és eltűnik. A genomja ugyanis már nem marad fenn az eredeti formájában. Az új jövevények génjei végül elárasztják az eredeti fajok génjeit, és „nem hagynak nyomot" azzal kapcsolatban, ami egykor egyedivé tette őket"?

Így is be tudják tölteni az ökológiai szerepüket

Ezzel a veszéllyel kell szembenéznie az európai vadmacskának is. Skóciában például csak néhány száz egyed maradt fenn, és a Nemzetközi Természetvédelmi Világszövetség (IUCN) legutóbbi jelentése szerint a fő veszélyt a házimacskákkal való kereszteződés jelenti. A dokumentum szerint azok az állatok, amelyek jelenleg a Skót Felföldön kóborolnak, azok elsősorban a vadmacskák hibridjei, amelyek különböző fokú hibridizációt mutatnak.

A helyzet egyre hasonlóbbnak tűnik a svájci Jura-hegységben

– emelte ki Juan Montoya-Burgos, a Genfi Egyetem természetvédelmi biológusa. – A néhány házi génnel rendelkező vadmacskák túlélése nem jelent problémát, ha képesek túlélni és hibridizálódni, amivel betöltik ökológiai szerepüket.

A vadmacska (Felis silvestris silvestris) fennmaradását egyrészt erdei élőhelyének szűkülése veszélyezteti, amit az erősödő városiasodás okoz, másrészt a házimacskákkal való hibridizáció, vagyis keveredés, ami genetikai állományuk felhígulásához vezet. Forrás: https://budakeszivadaspark.hu/wp-content/uploads/2021/03/Vadmacska-2016-Sur%C3%A1nyi-DSC_0159-2-1.jpg

Kollégájával, Mathias Currattal egy modellezés segítségével megmutatták, hogy a Jura-hegységben élő vadmacskák a jelenlegi állapot szerint egy évszázadon belül genetikailag megkülönböztethetetlenné válnak a házimacskáktól.

Hogy ezután hogyan fognak boldogulni, az a tudomány jelenlegi állása szerint még nem világos, de azt tudják, hogy a kiterjedt hibridizáció a helyi környezethez való alkalmazkodás elvesztését eredményezheti.

A legkarizmatikusabb és legfontosabb fajok egyénekre szabott védelme azonban lehetetlen, függetlenül attól, hogy a tudósok milyen eszközöket használnak. Úgy vélik, hogy a probléma forrásánál kell fellépni, ami pedig az éghajlatváltozás. Mindez visszavezethet ahhoz az eredeti, ám kétségtelenül nehéz kérdéshez: ha nem tudjuk megmenteni a fajokat abban az állapotukban és génkészletükkel, ahogy jelen pillanatban vannak, akkor meg kell próbálnunk megmenteni őket valahogyan másként?