Обновление генофонда резервной популяции стерхов способствует её устойчивости
Специалисты Института общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук совместно с сотрудниками Окского государственного природного биосферного заповедника изучили генетическую структуру искусственной популяции стерхов, сохраняемой в питомнике на территории заповедника. Исследователи выявили риски сокращения генофонда группы и предложили меры, которые помогут их предотвратить. Исследование опубликовано в журнале «Генетика» (№ 11, 2026).
Как рассказали авторы статьи, стерхи — белые сибирские журавли — гнездовые эндемики России. Эти птицы занесены в Красную книгу России и Красный список Международного союза охраны природы. Всего в мире в дикой природе осталось несколько тысяч особей восточной популяции, зимующей в Китае, а западная популяция, которая зимует в Иране и Индии, находится на грани исчезновения.
Стерхи в зоопарке. Фото: Дмитрий Политов
По словам учёных, в Питомнике редких видов журавлей Окского заповедника программу по сохранению и разведению стерхов реализуют с конца 1970-х годов. Она нацелена на реинтродукцию и восстановление численности западной популяции, при этом популяция Питомника является резервным генофондом вида в искусственно созданных условиях. Однако проблема заключается в том, что длительное размножение ограниченной группы особей приводит к угрозе инбридинга и обеднения генофонда. В результате снижается генетическое разнообразие популяции, падает плодовитость птиц, их способность к адаптации и устойчивость к болезням. Обмен особей между питомниками и зоопарками может отсрочить потерю генетического разнообразия, но не решить проблему кардинально. В 2021–2025 годах популяция Питомника впервые за 30-летний период была пополнена десятью стерхами, выращенными из яиц, собранных в местах гнездования восточной популяции в Якутии.
С помощью анализа высокополиморфных микросателлитных локусов — коротких участков ДНК, которые используются для анализа родословных широкого круга организмов, включая человека, — авторы проанализировали генетическую структуру искусственной популяции стерха в России за 45-летний период её существования. Микросателлитные локусы позволяют с высокой точностью оценить степень родства и охарактеризовать состояние генофонда: чем больше в них вариантов (аллелей), тем выше генетическое богатство популяции.
Динамика среднего числа аллелей на локус (вверху) и коэффициента родства (внизу) в искусственной популяции стерха. Сплошная линия после 2020 г. — выборка с добавлением новых птиц из природы и молодых птиц из потомства популяции; прерывистая линия — только с добавлением новых птиц из числа потомков; прерывистая линия с точкой — только размножающиеся на данный момент производители. Закрашенная область маркирует зону значений в пределах стандартной ошибки
Установлено, что к 2025 году аллельное разнообразие маточного поголовья стерхов снизилось, а коэффициент родства между птицами, напротив, вырос. Причина негативных процессов — в естественном выбывании птиц-основателей генетических линий. При этом благодаря тщательному подбору пар для размножения сотрудники Питомника на протяжении без малого полувековой истории программы разведения стерха избегали близкородственного смешивания среди птиц. Такой контроль позволил удерживать снижение жизнеспособности потомства на безопасном уровне. Однако без обновления популяции негативные тенденции, связанные с обеднением генофонда, продолжали бы прогрессировать.
Показано, что включение в процесс разведения новых птиц из природы, выращенных в Питомнике, но которые пока не достигли половой зрелости, существенно обогатит аллельное разнообразие поголовья, уменьшит показатели генетического родства и увеличит ожидаемую гетерозиготность резервной популяции. Это увеличит шансы на получение генетически здоровых особей стерха, которые смогут успешно приспособиться к жизни в дикой природе.
Работа выполнена при поддержке гранта Президентского фонда природы № ЭКО-26-2-000653 «Сохранение белых журавлей России: анализ генофонда и генетическое сопровождение работ по увеличению численности стерха и японского журавля».
