東英吉利大學(xué)(UEA)的一位學(xué)者說，保護工作需要“逐步改變”，以幫助將來保護物種免于滅絕。

進化遺傳學(xué)教授Cock van Oosterhout教授呼吁聰明地利用基因組數(shù)據(jù)，使種群對未來的遺傳漂移和近親繁殖更具適應(yīng)性，并提出了新的“路線圖”，說明了實現(xiàn)這一目標(biāo)的保護工作。

保護遺傳學(xué)家和諸如《聯(lián)合國生物多樣性公約》等國際條約進行了數(shù)十年的努力，試圖改善生物多樣性的狀況并維持地球上各種生命形式的遺傳多樣性。

但是，根據(jù)2019年最新的全球評估報告，生物多樣性的下降僅在加速，一百萬種物種正面臨滅絕的威脅。國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)的紅色名錄還顯示，目前有44.3%的物種正在減少。

造成這種情況的原因是，亞馬遜和澳大利亞最近發(fā)生的大火改變了大片棲息地，氣候變化給人口帶來了更多壓力，全球范圍內(nèi)，計劃在2050年規(guī)劃的基礎(chǔ)設(shè)施中約有75%尚未建設(shè)。

UEA環(huán)境科學(xué)學(xué)院的van Oosterhout教授在《自然生態(tài)與進化》雜志上發(fā)表文章，警告說，要做的工作不僅是將生物多樣性和遺傳變異的損失降至最低。

在過去的半個世紀中，保護遺傳學(xué)家對遺傳變異進行了分析，并將重點放在了瀕危物種中。盡管這一點很重要，但范·奧斯特豪特教授表示，他們忽略了基因組的一個基本組成部分，該組成部分沒有變異，不同物種之間是相同的。這些是經(jīng)過數(shù)百萬年進化保護的DNA核苷酸。

基因組的這些部分處于嚴格的選擇之下，如果在這些所謂的“超保守元件”中發(fā)生突變，則對個人的健康不利。當(dāng)種群減少時，這些突變會因近交而暴露，因此本來就很掙扎的種群面臨更大的風(fēng)險。

但是，基因組學(xué)可以使用為人類和模型動物(例如小鼠和大鼠)開發(fā)的工具在分子水平上揭示這種“突變負荷”的存在。

van Oosterhout教授說：“鑒于這些研究都檢查了相同的超保守元素，因此可以直接比較物種之間的突變負荷。因此，人類基因組學(xué)中進行的分析可以在整個生命樹中普遍應(yīng)用，這使得它們非常有用。保護基因組學(xué)的有前途的工具。

“我們現(xiàn)在知道受威脅物種的基因組中這些超保守區(qū)域的DNA序列。這意味著我們在對這些個體進行測序時也可以鑒定出不良突變。這已經(jīng)變得相對便宜且快速。”

保護基因組學(xué)還可以幫助改善動物園的圈養(yǎng)繁殖。不只是將近交率降低到最低限度，螺ud持有者還可以利用個體的突變負荷數(shù)據(jù)來承擔(dān)動物園環(huán)境中自然選擇的作用。

van Oosterhout教授說：“有了這些數(shù)據(jù)并了解了要尋找哪些DNA序列，我們甚至可以在近親繁殖使它們暴露之前，選擇針對這些不良突變的方法。”

“這將有助于防止或什至避免折返通常很小的動物園種群的基因庫。突變負荷的數(shù)據(jù)還可以用來減少在基因拯救過程中無意間將有害突變引入野生環(huán)境的風(fēng)險。這種以基因組學(xué)為基礎(chǔ)的保護措施將使人們對尚未到來的遺傳漂變和近交更具適應(yīng)性。”

van Oosterhout教授在他的論文中提出了一種避免丟失有價值的遺傳變異的方法，這是選擇的必然結(jié)果。它涉及到選擇所有育種對中最好的兩個后代，從而使兩個具有最差不良突變的子代。這將減少突變負荷，維持有用的遺傳變異，并使動物園種群和物種對當(dāng)前和將來的近親繁殖更具抵抗力。

van Oosterhout教授告誡說，要使這些基因組學(xué)方法成為可靠的，實用的保護工具，仍有許多工作要做。他說：“我們?nèi)匀徊恢劳蛔冐摵扇绾斡绊憘€體在自然環(huán)境中的適應(yīng)能力。”“因此，迫切需要將該基因組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與保護相關(guān)的指標(biāo)。”

“幸運的是，隨著財團目前正在對數(shù)千個基因組進行測序，數(shù)據(jù)正在迅速生成。再加上數(shù)十年來為某些瀕危物種收集的豐富樣本檔案，例如粉紅色的鴿子和回聲長尾小鸚鵡，這將幫助將基因組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與保護相關(guān)的信息，例如圍繞個人在自然環(huán)境中的適應(yīng)度以及其種群的生存能力。

“我們應(yīng)該能夠根據(jù)他們的突變負荷和近親繁殖的相對水平對個體和物種進行排名，從而改善目前正在下降的動物的紅色名錄。”