Naukowcy badający zachowania godowe zagrożonych muriqui północnych Brazylii wykorzystywali odchody DNA analiza mająca na celu odkrycie, w jaki sposób naczelne wybierają partnerów, ujawniając preferencje dla partnerów o zróżnicowanych genach układu odpornościowego.
Badanie to przyczynia się do zrozumienia strategii reprodukcyjnych muriqui i ich potencjału przetrwania, podkreślając znaczenie różnorodności genetycznej w doborze partnerów w ich pokojowych społeczeństwach.
Północne Muriquis i ich strategie przetrwania
Muriqui północne, pochodzące z brazylijskiego Lasu Atlantyckiego, należą do najbardziej zagrożonych małp na świecie. Ich przetrwanie zależy w dużej mierze od doboru odpowiednich partnerów i pomyślnego wychowania zdrowego potomstwa.
Aby odkryć tajemnice zachowań godowych muriqui, naukowcy z Uniwersytetu Teksasu w Austin i Uniwersytetu Wisconsin–Madison sięgnęli po nieoczekiwane źródło: odchody małp. Analizując DNA z tych próbek, zespół uzyskał cenne informacje na temat sposobu, w jaki naczelne wybierają swoich partnerów.
W badaniu opublikowanym w Materiały Towarzystwa Królewskiego Bbadacze połączyli zaawansowaną analizę genetyczną z dziesięcioleciami obserwacji behawioralnych. To wszechstronne podejście pozwoliło im głębiej poznać strategie reprodukcyjne tych krytycznie zagrożonych naczelnych.
Struktura społeczna i analiza genetyczna
W przeciwieństwie do większości naczelnych, muriqui żyją w pokojowych, egalitarnych społeczeństwach, których trzon stanowią spokrewnione samce i ich matki. Karen Strier, profesor antropologii na UW-Madison i współautorka artykułu, spędziła 40 lat na badaniu zachowania i ekologii tych małp w małej, zachowanej części brazylijskiego lasu. Ona i jej zespół wiedzą, jak zidentyfikować każdą małpę i z kim jest spokrewniona. Oznacza to, że wie, jak rozpoznać, czyja kupa jest czyja.
Ona i jej zespół zebrały próbki i przekazały je Anthony’emu Di Fiore, profesorowi antropologii i dyrektorowi Laboratorium Ekologii Molekularnej i Ewolucji Naczelnych na UT Austin, oraz Paulo Chavesowi, ówczesnemu doktorantowi Di Fiore. Wykorzystali próbki kału (jedne z najlepszych nieinwazyjnych próbek, jakie udało im się zebrać) jako źródło DNA do analizy zachowań godowych muriqui na podstawie danych genetycznych.
Wnioski z danych genetycznych
Ponieważ ekipa terenowa Striera wiedziała, która próbka do kogo należy, zespół badawczy mógł zadać unikalne pytania genetyczne.
„Wiedziałem z obserwacji behawioralnych, że w kojarzeniu brakuje konkurencji i że matki nie łączą się w pary ze swoimi synami ani bliskimi krewnymi płci męskiej. Ale jedynym sposobem, aby dowiedzieć się, kim są ojcowie, jest badanie genetyki” – mówi Strier.
Na podstawie analizy laboratoryjnej Chaves i Di Fiore potwierdzili, że nie było par matka-syn, co sugeruje, że muriquis mogą rozpoznawać swoich krewnych, co pozwala im uniknąć kazirodczego krycia. Odkryli również, że samice mają tendencję do rozmnażania się z samcami, którzy mają bardziej zróżnicowany zestaw genów kodujących cząsteczki odgrywające ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej organizmu na patogeny i inne czynniki stresogenne środowiskowe.
Ta interesująca klasa genów nazywana jest głównym kompleksem zgodności tkankowej (MHC), a Chaves i Di Fiore byli w stanie scharakteryzować zmienność genetyczną pomiędzy poszczególnymi małpami.
Implikacje różnorodności genetycznej
„Nasze odkrycie, że buhaje płci męskiej mają przez przypadek większą różnorodność MHC niż oczekiwano, jest jedną z rzeczy, których moglibyśmy się spodziewać, jeśli różnorodność ta przyczynia się do sprawności samców lub jest jednym z wymiarów wyboru samicy” – mówi Di Fiore.
W tym przypadku sprawność samca odnosi się do zdolności samca do zapewnienia potomstwu genów, które dadzą mu największe szanse na przeżycie. Różnorodność genów MHC może również zapewnić potomstwu lepszą ochronę przed patogenami i stresorami środowiskowymi, co jest ewolucyjnie korzystne, wyjaśnia Strier. Teoretycznie kobieta powinna więc wybierać samców, którzy nie tylko charakteryzują się dużą różnorodnością MHC, ale także mają inne od niej geny MHC.
Jednak analiza genetyczna wykazała, że choć kobiety wydają się ogólnie wybierać partnerów o większej różnorodności MHC, niekoniecznie wybierają mężczyzn z wariantami genetycznymi odmiennymi od ich własnych.
Przyszłe kierunki badań i wpływ współpracy
„Nasze badanie jest jednym z niewielu, które analizowało związek między zmiennością MHC a wzorcami rozrodczymi u dzikich naczelnych i jako jedyne zrobiło to w przypadku egalitarnego gatunek jak muriquis” – mówi Di Fiore.
Strier twierdzi, że współpraca z Di Fiore i Chavesem była ekscytująca i dodaje sił, potwierdzając jej obserwacje. Ich odkrycia zrodziły także szereg pytań, którymi badacze mają nadzieję zająć się w przyszłej współpracy.
Chaves, główny autor badania, przyjechał do Stanów Zjednoczonych, aby studiować genetykę molekularną pod kierunkiem Di Fiore w ramach prestiżowego stypendium rządu brazylijskiego. Po ukończeniu pracy w laboratorium Chaves wrócił do Brazylii i zapewnił sobie posadę w służbie cywilnej jako genetyk sądowy w rządzie stanu Goiás.
Następnie zespół ma nadzieję zbadać, jakie inne czynniki poza różnorodnością MHC mogą wpływać na wybór partnera muriqui zarówno przez samce, jak i samice oraz dawać potomstwu największe szanse na przeżycie.
Odniesienie: „Dane dotyczące ojcostwa ujawniają wysoką różnorodność MHC wśród buhajów u poligynandrycznego, egalitarnego naczelnego” autorstwa Paulo B. Chavesa, Karen B. Strier i Anthony’ego Di Fiore, 9 sierpnia 2023 r., Materiały Towarzystwa Królewskiego B.
DOI: 10.1098/rspb.2023.1035
