ки того, что коалы побеждают. Ученые впервые наблюдали новый вид иммунного ответа на ретровирусы со стороны вторичной иммунной системы. Вторичная система использует молекулы, называемые piРНК, вместо антител для идентификации вирусной ДНК и ее поражения. Подобно времени, которое нужно для выработки антител первичной иммунной системой, организму обычно требуется несколько дней, чтобы подготовиться и произвести достаточное количество piРНК для организации защиты от нового захватчика. Но исследователи недавно обнаружили, что у коал бывает немедленная врожденная реакция на KoRV. Распознав общую особенность всех ретровирусных ДНК, они способны запустить быструю атаку piРНК, которая уменьшает воздействие попавших в организм вирусов, в то время как их системы подготавливают основной иммунный ответ генома. Вместо того чтобы сразу умереть, коалы только заболевают, что дает им ничтожный шанс на выздоровление.
Не в интересах вируса сразу убивать своего носителя. Если популяция хозяина полностью вымрет, то с вирусом произойдет то же самое. У более мягких штаммов вирусов – или естественных вакцин, если вам так больше нравится, – существует эволюционное преимущество, это тренирует иммунную систему хозяина и позволяет преодолевать более вирулентные и смертоносные штаммы. Со временем вирусы ослабевают, и менее опасные штаммы становятся более распространенными.
В войне между коалами и ретровирусами ни одна из сторон не может победить. Сражения короткие и жестокие, с периодами непростого перемирия, когда оба вида достигают согласия и учатся жить вместе.
Однако, несмотря на ужасные болезни и смерть, к которой они приводят, наличие ретровирусов – еще не самые плохие новости. В некотором смысле они также определенным образом подзаряжают механизм эволюции. Виды приобретают вариативность, им необходимо адаптироваться и выживать в меняющемся мире с помощью генетических мутаций, что происходит всякий раз, когда с каждым новым поколением создается новая особь. Существа, которые быстро размножаются (например, бактерии) приобретают генетическое разнообразие быстрее, чем те, которые размножаются медленнее (например, млекопитающие). Но у млекопитающих есть другой способ создания генетического разнообразия. Размножаясь половым путем, они смешивают свой генетический материал в каждом поколении (а не производят клоны), что значительно увеличивает разнообразие, ускоряя эволюционные процессы. Внедряясь в генетический код, и особенно в репродуктивные клетки, генетический материал которых складывается для создания нового организма, ретровирусы функционируют аналогичным образом.
«Эволюция движется благодаря мутациям, – говорит профессор Уильям Теуркауф из Массачусетского университета, изучающий реакцию иммунной системы коал на ретровирусные инвазии. – Что делают эти вирусные инвазии: они образуют генетический котел и в основном генерируют большое генетическое разнообразие».
Более того, ретровирусные инвазии усиливают естественный отбор, увеличивая смертность. Как говорится, то, что тебя не убивает, делает тебя сильнее.
Случайный удачный отбор для острова Френч в основном не зараженных хламидиозом и KoRV коал и тот факт, что впоследствии они расселялись по лесам Виктории и Южной Австралии, почти наверняка спас южную коалу от приближающегося вымирания. Есть ли недостатки в том, что крупные, крепкие коалы так быстро размножаются? Генетическое разнообразие, накапливающееся на протяжении поколений, связано с эволюционным потенциалом. Это своего рода долгосрочный страховой полис, который теоретически позволяет животным адаптироваться к новым болезням или изменениям окружающей среды. На несколько территорий были заселены небольшие стартовые популяции перемещенных коал, тем самым была уменьшена генетическая изменчивость и увеличены риски инбридинга. Например, генетическое разнообразие в человеческих популяциях уменьшается по мере удаления от места эволюционного происхождения нашего вида в Восточной Африке, предположительно, в результате того, что мы произошли от небольшой группы основателей. Аналогичным образом каждый раз, когда небольшое количество коал создает новую популяцию, этот эффект основателя усиливается. Похоже на рецепт генетической катастрофы.
Не то чтобы в настоящее время много свидетельств дезадаптации какой-либо южной популяции коал. У некоторых из них существует высокий генетический риск заболевания почек, что делает их более уязвимыми в жаркую, сухую погоду, поэтому они часто вынуждены приходить к людям за водой. Коалы на острове Кенгуру имеют несколько более высокие показатели аномалий развития яичек, но ни одна из этих черт не помешала размножению этих популяций. Тем не менее теоретически есть риск генетического инбридинга, поэтому некоторые организации, играющие ключевую роль в жизни коал, вообще отказались признавать законность южных коал как жизнеспособных.
В то время как правительства Южной Австралии и Виктории заявили о высокой численности коал – более 200 000 и 450 000 южных коал в каждом штате соответственно, группа, занимающаяся сохранением пикового числа особей, утверждает, что в Виктории насчитывается максимум всего 23 000 животных, а в Южной Австралии всего 13 000 животных. Популяция острова Кенгуру полностью исключена из этих расчетов.
И это происходит совсем не потому, что непонятно, как считать коал. Спорят, каких коал следует считать. Австралийский фонд коал признает, что существуют сотни тысяч южных коал, однако, несмотря на то, что «могут существовать изолированные места обитания и острова, где наблюдается большая численность (иногда их там тысячи), мы считаем, что эти популяции нельзя считать жизнеспособными в долгосрочной перспективе из-за их инбредного статуса».
Но насколько инбредны эти коалы? И насколько это имеет значение? Исследования показали бо́льшую генетическую сложность, чем ожидалось. Например, коалы на Аделаидских холмах часто считаются потомками в свое время очень немногочисленных популяций, прошедших через бутылочное горлышко на островах Кенгуру и Френч. На самом деле у них гораздо более разнообразная родословная, поскольку они генетически связаны с животными Квинсленда, Нового Южного Уэльса и Виктории. Коал часто перевозили в новые места в качестве домашних животных, свадебных подарков, для показа или развлечений, и это никак не регулировалось. В Южной Австралии их видели на стойке бара в отеле Eudunda, в гараже в Энфельде, на Ферме коал в Уильямстауне, на участках, принадлежавших врачам, в Аделаидских холмах и даже выставленными в магазине в городе на продажу. Некоторые из них выжили, сбежали или их специально выпустили. Отмечалось, что один раз коалу видели при строительстве нового завода Chrysler в индустриальном парке Тонсли в 1964 году, задолго до прибытия коал с острова Кенгуру.
Генетическое разнообразие в популяциях Виктории и Южной Австралии ниже, чем в Новом Южном Уэльсе и Квинсленде, хотя неизвестно, можно ли считать такое снижение значительным, но известно, что многие небольшие северные популяции в настоящее время также генетически изолированы и инбредны. Долгосрочное выживание вида – это лотерея: генетическое разнообразие может увеличить шансы, но гарантии нет. Возможно, потомки животных с острова Френч сорвали генетический джек-пот, пока генетически более разнообразные северные коалы борются с болезнями и теряют среду обитания.
Вероятно, наибольшее влияние на генетическое разнообразие коалы оказывают не перемещения или убийства миллионов животных в начале XX века. Сравнение музейных шкур XIX и XX веков с живыми коалами показало, что еще задолго до европейской колонизации генетическое разнообразие коал было низким. Есть вероятность, что последний ледниковый максимум привел к исчезновению мегафауны и резкому сокращению численности многих других австралийских млекопитающих, таких как тасманийские дьяволы и сумчатые волки, а они сильнее всего снижали численность коал.
Инбридинг считается негативным фактором, потому что он увеличивает шансы, что родители передадут потомству вредные гены, вызывающие заболевание или порок развития следующего поколения. Но высокий уровень инбридинга часто может снизить частоту передачи этих генов. Когда нездоровое потомство либо не размножается, либо не выживает, такие гены удаляются из популяции. Этот принцип лежит в основе многих современных методов разведения скота: молочных коров и скаковых лошадей оставляют с незначительными генетическими вариациями, но с небольшим количеством проблем при инбридинге.
Инбредная депрессия была отмечена в нескольких популяциях, находящихся под угрозой исчезновения, при этом многие виды живут и успешно размножаются при очень незначительном генетическом разнообразии. Люди, например, – молодой, медленно размножающийся вид, который существует недостаточно долго, чтобы накопить мутации. По сути, все население мира, 7,9 миллиарда человек, происходит примерно от 2000 человек, количества, равного числу жителей небольшого провинциального городка. Однако это не помешало нам стать одними из самых широко распространенных и физически разнообразных наземных позвоночных на планете. Генетическое разнообразие может оказаться не столь важным, если просто повезло иметь правильные гены.
В целом генетическое разнообразие коал нельзя назвать совсем низким. Они похожи на другие беспородные крупные популяции, такие как одичавшие домашние свиньи или интродуцированные белохвостые олени. Генетические исследования дают много интересной информации о коалах, но беспокоиться о последствиях низкого генетического разнообразия в неизвестном будущем – значит рискованно отвлекаться от очень реальных и непосредственных угроз, с которыми сталкиваются коалы сегодня.
Люди смогли значительно расширить ареал обитания благодаря способности менять окружающую среду в соответствии с потребностями. По сути, это поведенческая адаптация, не требующая генетических изменений. Коалы в меньшей степени, но тоже проявляют подобную поведенческую гибкость, что позволяет им селиться на обширных территориях эвкалиптовых лесов, несмотря на очевидную специализацию. Индивидуально коалы могут быть специализированными, но в совокупности, как вид, они универсалы.