Трубкозубы — это ночные роющие млекопитающие, которые могут весить до 80 килограммов. У них удлиненные носы, напоминающие пятачки, из-за которых животные также получили название "земляные свиньи". Такая форма головы позволяет трубкозубам находить и раскапывать муравейники и термитники.

Несмотря на то, что этих зверей часто сравнивают со свиньями и южноамериканскими муравьедами, они не имеют к ним никакого отношения. Трубкозубы — единственные живые представители отряда Tubulidentata, а их наиболее близкими родственниками являются золотые кроты, слоны и ламантины.

"Трубкозубы считаются очень важными с экологической точки зрения, но их мало изучали, — говорит биолог дикой природы из Университета штата Орегон Клинт Эппс. — Мы хотели выяснить, удастся ли собрать достаточно данных, чтобы начать понимать этих животных".

В данный момент Международный союз охраны природы относит трубкозубов к категории "вызывающих наименьшие опасения", отчасти из-за широкого спектра экосистем, в которых они обитают. Однако мало что известно о текущих тенденциях численности популяции или их фактическом распределении по ландшафту. Исследователи из Университета штата Орегон считают, что этот вид недостаточно изучен, поскольку ведет ночной образ жизни, его трудно поймать. Плотность популяции трубкозубов низка, животные живут на больших и зачастую отдаленных территориях.

Эти факторы побудили Эппса провести первое исследование генетики трубкозубов в природе и разработать для этого неинвазивные методы. В прошлом ДНК этих зверей уже анализировали для изучения эволюции млекопитающих, но дикие популяции не исследовались ни разу.

Чтобы не потревожить самих животных, ученый решил собрать их фекалии — всего удалось изучить 104 образца. Эппс научился распознавать следы и экскременты трубкозубов (которые они закапывают), работая постдокторантом почти 20 лет назад в Танзании. В 2016 году, во время творческого отпуска, он вернулся в Африку на шесть недель, чтобы посмотреть, удастся ли обнаружить следы трубкозубов, выследить их и найти закопанный помет.

"Я хотел работать над недостаточно изученной системой, в которой все, что я узнаю, скорее всего, будет действительно новой информацией для научного сообщества, — объясняет ученый. — Я также хотел работать на больших территориях пешком, в одиночку, с другом или с охраной, когда это необходимо, в защищенных зонах, с минимальной логистической поддержкой и небольшими затратами".

Во время этой поездки в 2016 году он научился находить фекалии и возвращался с более короткими экспедициями в 2017 году с аспирантом Робом Спааном и в 2018 году с генетиком дикой природы и соавтором исследования Рэйчел Кроухерст.

Они обследовали восемь охраняемых и четыре частных территории в Южной Африке, две охраняемые территории в Эсватини (бывший Свазиленд) и одну территорию в Кении. Исследователи собрали 253 образца фекалий и проанализировали 104, которые имели высочайшее качество на предмет генетической информации.

Затем ученые использовали генетическую информацию, чтобы сделать вывод о распространении и перемещении трубкозубов по ландшафту. Например, если генетическое тестирование показало, что образцы фекалий, собранные в разных местах, принадлежали одной особи, ученые использовали эту информацию для определения масштаба индивидуальных передвижений.

Собранная генетическая информация позволила предположить три региональных подразделения трубкозубов, указывая на то, что животные в западных, центральных и восточных регионах Южной Африки были в некоторой степени изолированы друг от друга. Особи были обнаружены в нескольких местах, разделенных расстоянием до семи километров. Это указывает на то, что ареалы обитания могут быть больше, чем предполагалось ранее, особенно в засушливых районах, где продовольственные ресурсы могут быть низкими.

Близкородственные особи были обнаружены на расстоянии 44 километров друг от друга. Находящиеся  менее чем в 55 километрах животные были более генетически схожи. Таким образом, ученые обнаружили, что трубкозубы могут расселяться на расстояние до 55 км от места своего рождения. На территории исследования генетическая дифференциация между особями была сильнее, когда промежуточные ландшафты были более засушливыми. Это позволяет предположить, что передвижение по этим территориям ограничено.

Команда планирует продолжить исследования, надеется провести геномный анализ новых образцов и полевые работы на более обширной территории Африки к югу от Сахары.

"Наши первоначальные результаты показывают, что изменение климата увеличит фрагментацию среды обитания и ограничит поток генов трубкозубов, особенно там, где ожидается уменьшение количества осадков и повышение температуры, — говорит Эппс. — Поскольку в большинстве сценариев изменения климата прогнозируется увеличение засушливости на самом юге Африки, необходимость дальнейших исследований очевидна".

Исследование было опубликовано в журнале Diversity and Distributions.