Ważne osiągnięcie naukowców Uniwersytetu Szczecińskiego
Międzynarodowe konsorcjum, pod kierownictwem naukowców z Uniwersytetu Szczecińskiego, zsekwencjonowało genom krytycznie zagrożonej wyginięciem norki europejskiej, jednego z najbardziej zagrożonych gatunków ssaków na świecie.
Norka europejska (Mustela lutreola) to niewielki drapieżnik, który, jak wydra i bóbr, prowadzi ziemno-wodny tryb życia i zamieszkuje gęsto zarośnięte brzegi rzek, strumieni i jezior. Gatunek ten był niegdyś szeroko rozprzestrzeniony na obszarze Europy, jednak w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci jego liczebność gwałtownie spadła do około 5 tysięcy osobników, a jego zasięg występowania drastycznie się skurczył i obejmuje dziś jedynie ok. 3% pierwotnego zasięgu. W Polsce norka europejska wymarła w połowie XX w., jednak utrzymywana jest na liście gatunków objętych ochroną całkowitą. To wszystko sprawia, że norka europejska jest dziś jednym z najbardziej zagrożonych gatunków ssaków na świecie, zaklasyfikowanym jako krytycznie zagrożony przez Czerwoną Listę IUCN.
Samiec norki europejskiej w ośrodku hodowli zachowawczej Wildtier- und Artenschutzstation e.V. w Sachsenhagen, Niemcy (fot. Jakub Skorupski)
Do szybko postępującego wymierania norki europejskiej walnie przyczyniło się jej przetrzebienie, związane z pozyskiwaniem futerek, a także utrata siedlisk i ekspansja nierodzimego i iinwazyjnego wizona amerykańskiego (Neogale vison), sprowadzonego do Europy w latach 20-tych ubiegłego wieku. Izolowane populacje tego gatunku zachowały się jedynie w europejskiej części Rosji, w Delcie Dunaju oraz południowo-zachodniej Francji i północno-wschodniej Hiszpanii. Kilka ogrodów zoologicznych, zrzeszonych w Europejskim Stowarzyszeniu Ogrodów Zoologicznych i Akwariów (EAZA), podjęło 30 lat temu program hodowli zachowawczej i reintrodukcji gatunku, prowadzonej z sukcesem na estońskiej wyspie Hiuma oraz w dwóch lokalizacjach na terenie północnych Niemiec. Lokalne projekty odtwarzania populacji prowadzone są też w Hiszpanii.
Historyczny i współczesny zasięg występowania norki europejskiej (fot. Zygmunt Horodyski)
Dla ratowania gatunków zagrożonych wyginięciem, szczególnie istotne jest poznanie ich genomu i wykorzystanie wiedzy o strukturze i kondycji genetycznej zachowanych populacji w kreowaniu skutecznych, opartych na rzetelnej diagnozie stanu faktycznego strategii ich ochrony. Dlatego też ogromnym przełomem w ochronie norki europejskiej jest zsekwencjonowanie genomu gatunku. Dokonał tego międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu Szczecińskiego (Polska), w skład którego wchodzi Centrum Norki Europejskiej (Polska), stowarzyszenie Wildtier- und Artenschutzstation e.V. (Niemcy), stowarzyszenie EuroNerz e.V. (Niemcy) oraz Uniwersytet Rokefellera (USA).
Rezultatem prac zespołu jest rozpoznanie kompletnej sekwencji nukleotydowej genomu norki europejskiej. Wykorzystana technologia długich odczytów PacBio HiFi, pozwoliła uzyskać genom wielkości 2,59 Gpz (miliard par zasad), w najwyższej możliwej jakości, określanej jako standard platynowy. Dodatkowo, 99,9% sekwencji genomu udało się przypisać do 20 chromosomów, a tym samym rozpoznać sekwencję nukleotydową wszystkich chromosomów gatunku. O wysokiej jakości zsekwencjonowanego genomu jest osiągnięcie imponującego wyniku kompletności BUSCO (Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs) na poziomie 98,2%. Wyniki badań opublikowane zostały w najnowszym numerze czasopisma International Journal of Molecular Sciences.
Zsekwencjonowanie genomu norki europejskiej stanowi ogromne osiągnięcie w dziedzinie ochrony przyrody i biologii ewolucyjnej. Ten referencyjny genom jest trudnym do przecenienia źródłem wiedzy do przyszłych badań nad genomiką populacyjną tego zagrożonego gatunku. Ogromne znaczenie ma kontekst praktyczny, jako że zsekwencjonowany genom stanowi klucz do ochrony norki europejskiej, umożliwiający rewizję wyznaczania podlegających ochronie jednostek zarządzania, ocenę wpływu utrzymywania w niewoli (hodowla zachowawcza) na odtwarzane populacje dzikie, a także skuteczny monitoring i ocenę efektywności działań podejmowanych w celu ochrony norki europejskiej (optymalizacja wydatków i nakładów pracy).
Skorupski J., Brandes F., Seebass C., Festl W., Śmietana P., Balacco J., Jain N., Tilley T., Abueg L., Wood J., et al. Skorupski J., Brandes F., Seebass C., Festl W., Śmietana P., Balacco J., Jain N., Tilley T., Abueg L., Wood J., et al. Prioritizing Prioritizing Endangered Species in Genome Sequencing: Conservation Genomics in Action with the First PlatinuEndangered Species in Genome Sequencing: Conservation Genomics in Action with the First Platinumm–Standard ReferenceStandard Reference–Quality Genome of the Critically Endangered European MinkQuality Genome of the Critically Endangered European Mink Mustela lutreolaMustela lutreola L., 1761L., 1761.. International Journal of Molecular International Journal of Molecular SciencesSciences. 2023; 24(19):14816. . 2023; 24(19):14816.
https://doi.org/10.3390/ijms241914816https://doi.org/10.3390/ijms241914816
oprac. dr inż. Jakub Skorupski, Instytut Nauk o Morzu i Środowisku Uniwersytetu Szczecińskiego