Șarpele arboricol brun a devenit unul dintre cele mai cunoscute exemple de specie invazivă din lume – și o durere de cap persistentă pentru companiile de utilități din Guam, care trebuie să facă față la sute de întreruperi de curent cauzate de șerpi în fiecare an.

Originar din Australia și Pacificul de Sud, șarpele a ajuns probabil în Guam după al Doilea Război Mondial, posibil ascuns în avioanele de transport militar. Sosirea lui a avut consecințe devastatoare: șerpii arboricoli bruni au dus la dispariția locală a multor păsări native din pădurile Guam, iar în unele părți ale teritoriului american, numărul lor a crescut până la 30.000 de șerpi pe milă pătrată.

Invazia i-a nedumerit mult timp pe biologi, deoarece se crede că populația din Guam a început cu doar un număr mic de șerpi. O astfel de populație fondatoare limitată creează de obicei un blocaj genetic sever, reducând capacitatea unei specii de a se adapta. Dar un nou studiu condus de Universitatea din Buffalo, publicat pe 24 iulie în Science Advances, sugerează că șerpii arboricoli bruni posedă mult mai multă variație genetică decât au recunoscut anterior oamenii de știință.

Cercetătorii de la UB și de la U.S. Geological Survey (USGS) au folosit secvențiere avansată cu citire lungă pentru a examina secțiuni mari ale genomului șarpelui. Au descoperit mii de variante structurale, inclusiv segmente de ADN care fuseseră duplicate, șterse sau rearanjate. Multe dintre aceste variații erau concentrate în gene legate de imunitate și miros.

„Șarpele arboricol brun poate nu este extrem de divers, dar are surse importante de diversitate genetică care au fost subapreciate”, spune autorul corespondent al studiului, Trevor Krabbenhoft, PhD, profesor asociat în cadrul Departamentului de Științe Biologice al UB.

Această diversitate genetică ascunsă poate ajuta la explicarea modului în care o populație fondată de doar o mână de șerpi a supraviețuit consangvinizării intense, s-a adaptat la Guam și s-a extins atât de dramatic. Descoperirea poate fi descurajatoare pentru agențiile care au petrecut decenii încercând să controleze populația de șerpi arboricoli bruni din Guam – o flexibilitate genetică mai mare ar putea face specia invazivă mai rezistentă decât se presupunea anterior.

În același timp, rezultatele pot oferi speranță pentru speciile pe cale de dispariție cu populații mici sau puternic consangvinizate. „Este posibil ca speciile pe cale de dispariție să aibă mai multă flexibilitate în genele lor decât ne dăm seama”, spune primul autor Christopher Osborne, PhD, fost student doctorand în laboratorul lui Krabbenhoft și acum biolog acvatic la SUNY Oswego.

Când echipa a analizat probele obținute de la USGS Brown Tree Snake Rapid Response Team, au identificat peste 19.000 de variante structurale în genomul șarpelui arboricol brun. Aceste variații nu au fost împrăștiate aleatoriu – au apărut mai ales în gene implicate în funcția imunitară și olfacție, sau simțul mirosului. Șerpii arboricoli bruni se bazează foarte mult pe miros pentru a naviga și vâna, iar diversitatea neobișnuită în genele lor olfactive ar putea ajuta, de asemenea, la explicarea unui mister comportamental: se știe că șerpii arboricoli bruni mănâncă alți șerpi în aria lor nativă, dar există puține dovezi că se pradă frecvent unii pe alții în Guam.

„Simțul olfactiv sporit al șerpilor le poate permite să se recunoască unii pe alții ca fiind mai degrabă asemănători unor frați – mai ales având în vedere nivelurile ridicate de consangvinizare – decât ca pradă”, spune Levi Gray, PhD, cercetător postdoctoral în laboratorul lui Krabbenhoft.

Oamenii de știință încă nu știu dacă variantele structurale erau deja prezente înainte ca șerpii să ajungă în Guam sau dacă unele au apărut după începerea invaziei. Determinarea momentului în care au apărut aceste schimbări va necesita comparații cu șerpii arboricoli bruni din aria lor nativă. După cum spune Gray: „Este posibil ca o parte din această diversitate să fi apărut după invazie? Da, dar ar trebui să secvențiem șerpi din populațiile native pentru a ști sigur.”