הבבונים הללו שאלו שליש מהגנים שלהם מבני דודיהם

המחקר התרחש באזור סמוך לפארק הלאומי אמבוסלי בקניה, שבו בבונים צהובים נפגשים מדי פעם ומתערבבים עם שכניהם הבבונים האנוביס החיים בצפון מערב.

חוקרים עקבו אחר בעלי חיים אלה על בסיס כמעט יומיומי מאז 1971, וציינו מתי הם הזדווגים עם אנשים מבחוץ וכיצד הצאצאים שהתקבלו הצליחו במהלך חייהם כחלק מפרויקט המחקר של הבבונים של אמבוסלי, אחד ממחקרי השדה הארוכים ביותר של פרימטים פראיים. העולם.

לבונים צהובים יש פרווה חומה-צהובה עם לחיים וצדדים לבנים. לבונים אנוביס יש פרווה בצבע אפור-ירקרק ולזכרים עם רעמה מדובללת סביב ראשיהם. למרות שהם מינים נפרדים שהתפצלו לפני 1.4 מיליון שנים, הם יכולים להכליא היכן שהטווחים שלהם חופפים.

לכל הדעות, הצאצאים של האיגודים האלה מסתדרים מצוין. חמישים שנה של תצפיות לא גילו סימנים ברורים לכך שהכלאיים מצליחים גרוע יותר ממקבילותיהם. חלקם אפילו מסתדרים טוב מהצפוי: בבונים הנושאים יותר DNA של אנוביס בגנום שלהם מתבגרים מהר יותר ויוצרים קשרים חברתיים חזקים יותר, והזכרים מצליחים יותר לזכות בבני זוג.

אבל ממצאים גנטיים חדשים שפורסמו ב-5 באוגוסט בכתב העת Science מצביעים על כך שהמראה החיצוני יכול להטעות.

המחקר שופך אור על האופן שבו המגוון של המינים על פני כדור הארץ נשמר גם כאשר הקווים הגנטיים בין המינים מטושטשים, אמרה פרופסור מאוניברסיטת דיוק ג'ני טונג, שהובילה את הפרויקט עם הדוקטורנטים שלה Tauras Vilgalys ואריאל פוגל.

הזדווגות בין המינים שכיחה באופן מפתיע בבעלי חיים, אמר פוגל, שהוא מועמד לדוקטורט בתוכנית אוניברסיטת דיוק לגנטיקה וגנומיקה. כ-20% עד 30% מקופים, קופים ומינים אחרים של פרימטים משתלבים ומערבבים את הגנים שלהם עם אחרים.

אפילו בני אדם מודרניים נושאים תערובת של גנים מקרובי משפחה שנכחדו כעת. עד 2% עד 5% מה-DNA בגנום שלנו מצביעים על הכלאה מהעבר עם הניאנדרטלים והדניסובנים, הומינינים קדומים שנתקלו בהם והזדווגו איתם כשהם היגרו מאפריקה לאירופה ואסיה. אנשי הקשר האלה השאירו מורשת גנטית שעדיין נשארת היום, ומשפיעה על הסיכון שלנו לדיכאון, קרישי דם, אפילו התמכרות לטבק או סיבוכים מ-COVID-19.

החוקרים רצו להבין את העלויות והיתרונות האפשריים של ערבוב גנטי זה בפרימטים, כולל בני אדם. אבל בני האדם המודרניים הפסיקו להתרבות עם הומינינים אחרים לפני עשרות אלפי שנים, כאשר כל המין פרט לאחד – שלנו – נכחד. בבוני הבר של אמבוסלי, לעומת זאת, מאפשרים לחקור הכלאה של פרימטים שעדיין נמשכת.

החוקרים ניתחו את הגנום של כ-440 בבונים של אמבוסלי המשתרעים על פני תשעה דורות, וחיפשו פיסות DNA שייתכן שעברו בירושה ממהגרי אנוביס.

הם גילו שכל הבבונים באגן אמבוסלי שבדרום קניה כיום הם תערובת, כאשר DNA אנוביס מהווה כ-37% מהגנום שלהם בממוצע. לחלקם יש מוצא אנוביס עקב הכלאה שהתרחשה די לאחרונה, בשבעת הדורות האחרונים. אבל עבור כמעט מחציתם הערבוב קרה אחורה, לפני מאות עד אלפי דורות.

במהלך הזמן הזה, הנתונים מראים שחלקים מסוימים של DNA של אנוביס גבו מחיר עבור הכלאיים שירשו אותם, והשפיעו על הישרדותם ורבייתם בצורה כזו שגנים אלה נוטים פחות להופיע בגנום של צאצאיהם כיום, אמר. Vilgalys, כיום פוסט-דוקטורנט באוניברסיטת שיקגו.

התוצאות שלהם עולות בקנה אחד עם מחקר גנטי בבני אדם, מה שמצביע על כך שגם אבותינו הקדומים שילמו מחיר על הכלאה. אבל בדיוק מה שעשו הגנים הניאנדרטליים והדניסובן כדי לגרום להם נזק, קשה היה להקניט מתוך עדויות המאובנים וה-DNA המוגבלת שקיימות.

החוקרים אומרים שהבבונים באמבוסלי מציעים רמזים לעלויות ההכלאה. באמצעות רצף RNA כדי למדוד את פעילות הגנים בתאי הדם של הבבונים, החוקרים מצאו כי הברירה הטבעית נוטה יותר לנכש פיסות של DNA שאול הפועלים כמתגים, ומפעילה ומכבה גנים אחרים.

השלב הבא, אמר פוגל, הוא לקבוע בצורה מדויקת יותר מה משפיע בסופו של דבר על יכולתם של הבבונים ההיברידיים האלה לשרוד ולהתרבות.

נתונים גנומיים מאפשרים לחוקרים להסתכל עוד דורות רבים אחורה וללמוד תהליכים היסטוריים שלא ניתן לראות ישירות בשטח, אמר וילגאליס.

"אבל אתה צריך להסתכל על החיות עצמן כדי להבין מה המשמעות של שינויים גנטיים בעצם", אמר טונג. "צריך גם עבודת שטח וגם גנטיקה כדי לקבל את כל הסיפור."

"אנחנו לא אומרים שזה מה שעשו הגנים הניאנדרטליים והדניסובים בבני אדם", הוסיף טונג, כעת במכון מקס פלנק לאנתרופולוגיה אבולוציונית בגרמניה. "אבל מקרה הבבונים מבהיר שראיות גנומיות לעלויות להכלאה יכולות להיות עקביות עם בעלי חיים שלא רק שורדים, אלא משגשגים לעתים קרובות."

מחקר זה נתמך על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדע (NSF IOS 1456832, BCS-1751783, BCS-2018897, DGE #1644868), המוסדות הלאומיים לבריאות (R01AG053308, R01AG053330, P001AG035a, T301AG035a, P001AG035a, P0101AG035a, P0101AG035a, P0101AG035a, P0101AG035a, P0101AG035a) והמרכז לביוטכנולוגיה צפון קרוליינה (2016-IDG-1013).