Stockholms universitet logo, länk till startsida

DNA-analys av utrotningshotad noshörning ger framtidshopp

Med mindre än 100 individer kvar tillhör Sumatranoshörningen en av världens mest utrotningshotade däggdjursarter. Men en studie ledd av forskare vid Centrum för paleogenetik i Stockholm visar att graden av inavel bland noshörningarna är förvånansvärt låg, vilket innebär att det fortfarande finns en chans att rädda mycket av artens genetiska mångfald.

Sumatranoshörning äter blad
Kertam, en ung Sumatranoshörningshanne vars DNA kartlagts i studien. Foto: Scuba Zoo

– Till vår förvåning fann vi både låga nivåer av inavel och en stor genetisk mångfald hos de kvarvarande populationerna på Borneo och Sumatra, säger Johanna von Seth, doktorand vid Centrum för paleogenetik och en av författarna till studien, som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

Oro för inavel

Kunskapsnivån om den genetiska hälsan bland Sumatranoshörningen har tidigare varit låg, men efter rapporter om hälsoproblem inom populationen fanns en oro för att arten skulle vara drabbad av inavel. Genom att undersöka arvsmassan från 16 individer av både nu levande noshörningar samt från den nyligen utdöda populationen på malaysiska halvön, kunde forskargruppen vid Centrum för paleogenetik undersöka Sumatranoshörningarnas genetiska hälsa. Resultaten gjorde det möjligt att uppskatta inavelsnivåer, genetisk variation och frekvensen av potentiellt skadliga mutationer inom populationerna. Genom att dessutom sekvensera DNA från fem historiska prover kunde forskarna även undersöka de genetiska konsekvenserna av den kraftiga populationsminskning som skett under de senaste 100 åren. Forskarna tror att de förhållandevis låga inavelsnivåerna bland dagens noshörningar beror på att nedgången i populationerna har skett så nyligen.

– Nivån på inavel har helt enkelt inte hunnit ikapp den nuvarande populationsstorleken. Det är goda nyheter för bevarandet, säger Johanna von Seth.

Risk för ökande ohälsa

Men forskarna fann också många potentiellt skadliga mutationer gömda i noshörningarnas arvsmassa, vilket är oroande inför framtiden.

– Om inte populationerna börjar öka i storlek snart är det stor risk för att inavelsnivåerna ökar, och då kommer genetiska sjukdomar att bli allt vanligare, säger Nicolas Dussex, postdoktor vid Centrum för paleogenetik, också han en av författarna till studien.

Utdöende kan gå snabbt

Resultaten från analyser av den nyligen utdöda populationen på den malaysiska halvön är dessutom en varning för vad som snart kan hända med de nu levande noshörningarna på Borneo och Sumatra." En jämförelse mellan historiska och nutida arvsmassor visar att inavelsnivåerna ökade snabbt på den malaysiska halvön innan populationen dog ut. Dessutom fann forskargruppen förändringar i frekvensen av potentiellt skadliga mutationer som överensstämmer med så kallad inavelsdepression. Detta är ett fenomen där närbesläktade föräldrar producerar avkommor som lider av genetiska sjukdomar. Sammantaget innebär resultatet att dagens två populationer av Sumatranoshörning lätt kan drabbas av samma öde om inavelsnivån ökar.

– Sumatranoshörningen är inte på något sätt utom fara. Men våra resultat visar ändå på en väg framåt, där vi fortfarande kan rädda en stor del av artens genetiska mångfald, säger Love Dalén, professor i evolutionär genetik vid Centrum för paleogenetik.

Genetiskt utbyte en lösning

För att minska risken för utdöende anser forskarna att det är absolut nödvändigt att Sumatranoshörningarna blir fler. De föreslår också utbyte av gener mellan populationerna på Borneo och Sumatra, till exempel genom att flytta individer eller genom insemination. En jämförelse av arvsmassor från de båda öarna tyder inte på någon risk för att ett genetiskt utbyte skulle leda till att populationerna får gener som är sämre anpassade till den lokala miljön. Gensekvensering skulle också kunna användas som ett verktyg för att identifiera individer med låga nivåer av skadliga mutationer, det vill säga noshörningar som skulle vara särskilt väl lämpade för genetiskt utbyte.

– Vår studie visar vilken enorm potential modern gensekvenseringsteknik har när det gäller att vägleda insatser för att bevara hotade arter över hela världen, säger Nicolas Dussex.

Studien vid Centrum för paleogenetik genomfördes med stöd av National Genomics Infrastructure vid SciLifeLab och är ett samarbete mellan forskare från flera olika länder, bland annat genetiker och experter på bevarandearbete och reproduktiv biologi.

Fakta:

Centrum for paleogenetik är ett samarbete mellan Stockholms universitet och Naturhistoriska riksmuseet, som för samman forskare från olika discipliner, såsom biologi, arkeologi och geologi, i en banbrytande forskningsmiljö fokuserad på analyser av DNA från historiska och forntida lämningar.

Här finns artikeln Genomic insights into the conservation status of the world’s last remaining Sumatran rhinoceros populations ” publicerad i Nature Communications