Черный окрас помогает волкам Северной Америки противостоять чуме

Исследование установило, что ген черной окраски шерсти у волков одновременно помогает их иммунной системе бороться с вирусом чумы собак, повышая выживаемость при этой болезни.

Ученые давно замечали, что в некоторых регионах Северной Америки, например в Скалистых горах, среди волков выше доля животных с черным окрасом шерсти. Порой до 60 % популяции составляют черные волки. Причина этого оставалась неясной.

В 2011 году Тим Коулсон, биолог-эволюционист из Оксфордского университета, установил, что черные волки, имеющие только одну копию варианта гена, который придает им цвет шерсти, отличаются лучшей выживаемостью по сравнению как с черными волками с двумя копиями этого варианта, так и с обычными серыми волками. Более того, другая работа показала, что данный генетический вариант, известный как CBD103, играет роль в иммунной системе собак.

Сара Кьюбейнс из Университета Монпелье проанализировала многолетние статистические данные о волках в Йеллоустонском национальном парке вплоть до 2011 года и предположила, что ген черной шерсти может помочь иммунной системе бороться с вирусом чумы собак. Эпидемии этой болезни периодически возникают среди волков в дикой природе. От нее гибнет примерно половина детенышей, а у оставшихся в живых волков нередки тяжелые последствия, такие как судороги или слепота. В течение следующих десяти лет Сара Кьюбейнс и ее коллеги проанализировали данные об окрасе волков и распространенности среди них чумы собак (что определялось по наличию в организме специфических антител) в двенадцати популяциях Северной Америки. Всего они обработали данные о более чем 1100 волках. Также они пополнили сведения о волках Йеллоустона, добавив данные в статистику за 2012–2020 годы.

В итоге исследователи обнаружили, что чем чаще встречаются в популяции антитела к чуме собак, тем больше в этой популяции черных волков. Это означает, что ген черной шерсти дает животному некоторую защиту от болезни.

Используя компьютерные модели, Кьюбейнс и ее коллеги определили, как изменится частота появления черных волков с учетом наблюдаемых вспышек болезней. Модель, которая лучше всего соответствует имеющимся данным, исходит из того, что животные предпочитают тенденцию спариваться с партнерами противоположного цвета. «Кажется, черный выбирает серый цвет так же, как серый выбирает черный», — объясняет Сара Кьюбейнс.

Авторы работы также изучили, что произойдет, если частота вспышек чумы изменится. Моделирование показало, что когда вокруг нет чумы, серые волки выживают лучше и оставляют больше потомства, чем черные, что дает тенденцию к увеличению числа серых волков. Но когда случаются эпидемии чумы — примерно раз в 5–10 лет, — эта тенденция меняется на противоположную: черные волки выживают и размножаются успешнее, чем серые.

В результате черные и серые волки в долгосрочной перспективе ведут себя почти одинаково, заключают исследователи. Таким образом, баланс между черными и серыми волками — около 60 % черных — остается стабильным. Соотношение может измениться лишь в случае, если вспышки станут более частыми. Тогда черных волков станет еще больше.

Работа опубликована в журнале Science.