Införandet av Texas pumas till Florida på 1990-talet som en del av en genetisk räddning kan ha hjälpt till att rädda Floridas pantrar från utrotning, men det förde också med sig några skadliga mutationer på vägen.

I en ny studie ledd av UCF visar forskare att nästan hälften av de skadliga mutationerna som hittats i nya Florida-pantrar kom från de introducerade Texas-pumorna, såväl som från centralamerikanska pumor som släpptes ut i Everglades National Park på 1950- och 1960-talen.

Resultaten, publicerade nyligen i Journal of Heredity , peka på vikten av att övervaka Florida panterpopulationsgenetik samt behovet av att genetiskt screena eventuella framtida introduktioner.

Floridapanterns befolkning nådde ett farligt lågt antal på endast 30 pantrar på 1970- och 1980-talen, vilket ledde till inavel och producerande av avkommor med genetiska problem, inklusive hjärtfel, sexuella defekter som kryptorkism och andra sjukdomar.

Genetiska räddningsinsatser som genomfördes på 1990-talet förde pumor från Texas till Florida för att avla med pantrar i Sunshine State. Processen är känd som genetisk inblandning.

Ansträngningarna verkade hjälpa, med Floridas panterpopulation återhämtade sig till mellan 120 och 230 vuxna, enligt uppskattningar från Florida Fish and Wildlife Conservation Commission, och rapporter om större genetisk mångfald som nu finns i befolkningen.

De nya fynden visar dock att detta genetiska tillflöde hade både bra och dåliga mutationer med sig.

"Det finns en genetisk signal om att skadliga mutationer från olika källpopulationer introducerades i Floridas panterpopulation", säger studiens huvudförfattare Alexander Ochoa, en postdoktor vid UCF:s forskningskluster för biologi och genomik och bioinformatik.

"Även om det fortfarande inte finns några bevis för att dessa mutationer dyker upp på fenotypisk nivå, vill vi övervaka den genetiska hälsan hos Florida-pantern eftersom saker också kan gå söderut ganska snabbt, särskilt om deras befolkning förblir liten", säger Ochoa.

Han säger att om forskare hittar en indikation på att den nuvarande konditionen för befolkningen minskar, borde kanske djurlivsförvaltare överväga framtida introduktioner och genetiska räddningsprogram för Florida-pantrar.

"Och om så är fallet, med den information vi har i handen, kan vi kanske bedöma den genetiska hälsan hos potentiella källpopulationer och peka ut och välja individer som är bäst lämpade för dessa introduktioner," säger Ochoa. "Helst skulle vi vilja välja ut individer som bär på mindre mängder skadliga eller skadliga mutationer för introduktioner."

Överraskande upptäckt

En intressant upptäckt från den nya forskningen var de centralamerikanska rötterna till en del av det skadliga genetiska materialet.

Centralamerikanska pumor introducerades till Floridas befolkning, särskilt i Everglades National Park, under dåligt dokumenterade utsläpp av pumor i fångenskap under 1950- och 1960-talen.

Som ett resultat av detta innehåller Florida-pantrar från Everglades National Park i södra Florida genetiska härkomster från Centralamerika, och liksom introduktionen av pumor från Texas, förde de bra och dåliga mutationer till befolkningen.

Studien fann att 16% av de skadliga mutationerna som finns i Florida-pantrar är av exklusivt centralamerikanskt ursprung, medan 33% av dessa mutationer är av exklusivt Texas-ursprung. Ytterligare 4 % av dessa skadliga mutationer är av delat ursprung i Centralamerika och Texas.

För studien använde forskarna helgenomsekvenser för att identifiera och jämföra nivåer av mutationsbelastning av pantrar från Florida utan Texas eller Centralamerikansk härkomst (icke-blandad); Everglades National Park-pantrar med centralamerikanska anor; Texas pumas; och pantrar som hade en blandning av anor från Florida och Texas.

De tittade på proportioner av skadliga mutationer och genotyper som bär dessa mutationer.

Forskarna fann att även om genetisk inblandning ökade Florida panterkondition genom att kompensera för uttrycket av befintliga skadliga mutationer, har blandade Floridapantrar nu blivit bärare av många nya skadliga mutationer.

"Jag förväntade mig att det genetiska räddningsprogrammet i allmänhet var fördelaktigt för Floridas pantrar," säger Ochoa. "Men samtidigt var ett av de oväntade fynden att en rimlig mängd nya skadliga mutationer från olika källpopulationer också introducerades i Floridas panterpopulation. Och vi måste övervaka dessa mutationer i nuvarande Floridapantrar eftersom det är något som Floridas pantrar inte hade tidigare."

Nästa steg

Biträdande professor i biologi och studiemedförfattare Robert Fitak hjälpte till att leda forskningen. Han säger att Floridapantern har varit en allmänt positiv bevarandeframgångssaga och att den nu också kan fungera som en modell för att informera om genetiska räddningar hos andra arter.

"Vi vet att många fler arter i framtiden kommer att bli hotade, lida av allvarlig inavel och måste hanteras genom bevarandeåtgärder som genetisk räddning", säger Fitak. "Våra resultat kommer att hjälpa oss att förstå vad de potentiella negativa genetiska konsekvenserna av dessa handlingar kommer att bli, eller vad vi behöver vara förberedda på."

För Florida pantrar säger Fitak att nästa steg bör inkludera sekvensering av hela genom från fler individer för att utforska fördelningen av skadliga genetiska egenskaper i befolkningen.

"Tills nyligen har de flesta studier av vilda genomer fokuserat på deras anpassningar, med andra ord, de egenskaper som är fördelaktiga och specifika för arten," säger Fitak. "Nu vänder vi på frågan och frågar vad sägs om de dåliga eller "skadliga" egenskaperna?"

"Vi vet att den genetiska blandningen överlag har varit en framgång för Florida-pantrar, men vi måste vara medvetna om alla skadliga genetiska fripassagerare som hänger med på resan", säger han. + Utforska vidare

Hur Texas Puma räddade Florida-pantern