Dokazi o povijesti populacije velike pande i njenoj lokalnoj prilagodbi
Populacija ovog crno-bijelog sisavca je malobrojna i izolirana jer su šume bambusa u Kini prorijeđene. Kineska vlada je ustanovila više od 30 rezervata za zaštitu, jer je zbog ubrzanog ekonomskog rasta pandama potrebna ljudska pomoć. Ubiti pandu je u Kini bilo kažnjivo smrću do 1997. godine, a od tada je kazna 20 godina zatvora.
Još uvijek nije točno poznato zašto panda ima tako upadljivo krzno. Mogući razlozi su bolje skrivanje, termoregulacija ili jednostavno zastrašujuće djelovanje na neprijatelje.
Istraživački tim, kojeg je predvodio Institute of Zoology of Chinese Academy of Sciences i Beijing Genomics Institute - BGI, uspješno je rekonstruirao kontinuiranu povijest populacije velike pande od svog nastanka do danas. Nalazi sugeriraju da su globalne promjene klime primarni pokretač kretanja populacija panda milijunima godina, dok su ljudske aktivnosti utjecale na divergenciju i ozbiljan pad populacije. Ovaj rad pokazuje dobar primjer za procjenu i utvrđivanje najboljeg načina zaštite za druge ugrožene vrste. Ova najnovija studija objavljena je u časopisu Nature Genetics.
Velika panda je najrjeđi član medvjeđe obitelji. Promatrana kao veleposlanik za sve ugrožene vrste, postaje dobro priznati simbol međunarodnog očuvanja divljih životinja. Velikoj pandi, između ostalog, trenutno prijeti daljnji gubitak staništa, ljudski progon. Njezine prehrambene navike, izolacija staništa i reproduktivna ograničenja dovela su do percepcije da je to vrsta na „evolucijskom rubu“ te joj je suđeno determinističko izumiranje u suvremenom svijetu.
U ovoj studiji istraživači provode istraživanje genoma 34 divljih velikih pandi. Pronašli su sadašnjih šest geografskih populacija velikih pandi koje se mogu podijeliti u tri genetske populacije, uključujući Qinling (QIN), Minshan (MIN) i Qionglai-Daxiangling-Xiaoxiangling- Liangshan (QXL). Kroz rekonstrukciju povijesti populacije velike pande, našli su nekoliko važnih evolucijskih događaja kao što su dvije populacijske ekspanzije, dva uska grla i dvije divergencije populacije.
Velika panda ima vrlo posebnu prehranu bambusom, dok je njezin predak bio svejed ili mesojed. Prije oko 3 milijuna godina, preci pande su promijenili prehrambene navike, tako da je maloj pandi bambus bio primarna prehrana. Toplo i vlažno vrijeme u tom trenutku osigurali su idealne uvjete za širenje šuma bambusa što je dovelo do prvog širenja stanovništva velike pande. Međutim, populacija panda je počela opadati zbog dviju najvećih pleistocenskih glacijacija u Kini, a usko grlo dogodilo se oko 0,3 milijuna godina ranije. Tijekom tog razdoblja, malu pandu postupno je zamijenila podvrsta - baconi panda koja je imala veće tijelo.
Nakon povlačenja pretposljednjeg razdoblja glacijacije došlo je do drugog širenja populacije velike pande koja je dosegla svoj vrhunac prije 30 do 50 tisuća godina. Moguće je da su toplo vrijeme u razdoblju od prije otprilike 30 do 40 tisuća godina i alpske šume četinjača igrale važnu ulogu u procvatu populacije pande. Međutim, u razdoblju od posljednjeg glacijalnog maksimuma, klima je bila hladna, suha, i negostoljubiva s čestim olujama i atmosferom punom prašine. Pod takvim teškim uvjetima je došlo do gubitka mnogih staništa panda i uskog grla populacija.
Novija povijest je pokazala da se populacija odvojila na Qinling (QIN) i ne-QIN populaciju prije otprilike 0.3 milijuna godina, a onda se ne-QIN populacija razišla u dvije populacije - Minshan (MIN) i Qionglai-Daxiangling- Xiaoxiangling-Liangshan (QXL) prije otprilike 2.8 tisuća godina. Nakon toga, tri populacije su se razlikovale u načinu fluktuacije. Na primjer, tu je drastičan pad QIN populacije, blagi porast MIN populacije i izvanredan rast QXL populacije.
Istraživači su identificirali signale lokalne adaptacije pande. Otkrili su da je najveća skupina odabranih gena u tim populacijama bila povezana s osjetilnim sustavom. Međutim, ova dva gena, Tas2r49 i Tas2r3, bila su povezana s gorkim okusom i razlikovala su se između QIN i ne-QIN populacije, ne pokazujući razliku između MIN i QXL populacije.
Kao oblik olfaktorne komunikacije, mirisna percepcija je presudna za razmnožavanje i opstanak velikih pandi u gustoj šumi. Istraživači su otkrili da je MIN i QXL populacija imala manje usmjereno odabranih gena nego QIN i ne-QIN populacija, sugerirajući da su se manje varijacije dogodile u procesima selekcije između MIN i QXL. Također su pronašli dokaze da je fluktuacija populacije potaknuta globalnim klimatskim promjenama, ali nedavne ljudske aktivnosti vjerojatno su uzrokovale divergenciju populacije i ozbiljan pad.
Shancen Zhao, voditelj projekta iz BGI, kaže: „Identificirali smo tri genetske populacije velike pande za šest geografskih populacija koje su živjele u zapadnoj Kini. Raznovrsne lokalne prilagodbe koje se nalaze u našoj studiji pružaju neprocjenjiv resurs za istraživače kako bi se bolje odabrale učinkovite zaštitne metode za spas velikih pandi i drugih ugroženih vrsta. Premještaj ulovljenih primjeraka ili puštanje na slobodu onih uzgajanih u zatočeništvu mogu biti izvediv pristup.“
Izvor: BGI Shenzhen