Много-много лет назад…
8 февраля 1865 года, на закате Австрийской империи, в городе Брюнн проходило очередное собрание членов местного Общества естествоиспытателей. Одним из выступавших с докладом был монах-натуралист, рассказавший о собственных опытах по скрещиванию растений гороха в монастырском саду. Доклад был большой и содержал, даже с упрощениями, настолько много материала, что его пришлось закончить только на следующем заседании месяц спустя. Тогда он не произвел впечатления на слушателей. Но годы спустя, даже в следующем столетии, имя Грегора Менделя и его «Опыты над растительными гибридами» были у всех на слуху, и он занял полагающееся ему место «отца» новоиспеченной науки под названием «генетика». И сейчас почти все из Вас знают, что такое ген, хромосома, ДНК, найдется также много читателей, которые еще со школы помнят «три менделевских закона». В наши дни генетика присутствует во всех сферах жизни, и ее методы нашли применение во многих областях.
Она появилась даже здесь…
Сегодня мы осветим генетику, приложенную к сфере борьбы с экологическими преступлениями. К таким, например, относятся незаконное загрязнение почвы, воды и воздуха, нелегальные заготовки леса и охота на животных, находящихся под угрозой исчезновения. Но эта заметка будет посвящена только конкретному виду преступлений – убийству и контрабанде особо охраняемых видов животных, а именно африканских слонов.
Всем известно, что слоны – источник слоновой кости, материала огромной стоимости и поэтому объекта целенаправленной браконьерской добычи. Несмотря на то, что слоны Африки занимают большой ареал, простирающийся от запада Африки до ее восточного побережья и далеко на юг, их численность падает. Например, с 1979 по 1987 годы популяция африканских слонов (Loxodonta africana) потеряла 700 000 особей (на 1979 год их насчитывалось свыше 1.3 млн).[1] Столь резкое падение побудило страны Конвенции о международной торговле видами, находящимися под угрозой исчезновения (или СИТЭС, от англ. Convention on International Trade in Endangered Species, CITES), ввести запрет на продажу слоновой кости в 1989 г. Однако, разумеется, эти меры не помогли, и незаконная торговля продолжала процветать: находки ценного материала «всплывали» на таможнях по всей Азии и Африке – ОАЭ, Кения, Малайзия, Шри-Ланка, особо крупные изъятия были после 2002 года в Сингапуре, Гонконге и Шанхае. Самые крупные наземные млекопитающие, несмотря на попытки их защитить, постоянно гибли – особенно не повезло слонам из Центральной Африки, где на браконьерство смотрели «сквозь пальцы».
Именно в начале «нулевых» проблема привлекла внимание группы ученых под предводительством Сэма Вассера (Samuel K. Wasser).[2] Они выдвинули интересную идею: что, если можно усилить меры по противодействию торговле слоновой костью при помощи определения географического региона, откуда эта самая кость происходит? Другими словами, зная, в каком месте убивают слонов (или, по крайней мере, наибольшее их количество), можно это место тщательно наблюдать и предотвращать случаи браконьерства, может, даже создать ООПТ (особо охраняемую природную территорию). Или это хотя бы поможет лучше понять устройство криминальных сетей, ответственных за оборот слоновой кости.
А генетика-то здесь причём?
Каким образом наиболее просто можно определить происхождение слоновой кости? Вспомним основную тему заметки – здесь помогла генетика! Группа ученых решила изучить характерные для каждого региона Африки последовательности ДНК слонов. Для этого они совершили путешествие 14 странам Африканского континента, где наблюдались наиболее многочисленные популяции слонов (более 85% слонов Африки находятся на их территории). Они посетили Камерун, Габон, Демократическую Республику Конго (ДРК), Эфиопию, Кению, Танзанию и много других государств (см. рис. 3). Здесь они выбрали в общей сложности 28 географических точек, где взяли 350 небольших образцов тканей из бивней слонов и 242 образца навоза (что уже само по себе внушительная работа!). Далее, уже в лаборатории, из образцов выделили ДНК – генотипы из 16 микросателлитных последовательностей для каждого (микросателлитными называют короткие ДНК-последовательности длиной менее 1000 пар азотистых оснований, состоящие из повторов, содержащих меньше 9 пар оснований). Для дальнейшего анализа подошло только 399 – 315 тканевых и 84 образца навоза.
На основе отличий в ДНК африканских слонов из разных популяций разных географических точек команда с помощью методов компьютерной статистики создала новый метод, позволяющий определить «родину» убитого слона. Команда Сэма после «сборки» программы протестировала каждый образец из выборки (то есть все 399). И уже на тот момент софт выдал неплохой результат: 20% образцов оказалось в пределах 212 км от мест их реального сбора, 50% образцов – в пределах 499 км, а 80% – в пределах 932 км. Кажется, что это довольно большие расстояния, но по сравнению с величиной континента это не так много. Зато с появлением такого инструмента уже можно отследить поставку слоновой кости, можно узнать, что это за кость и млекопитающему из какого региона Африки она принадлежит!
Кстати говоря, для центральных и западных регионов Африки результаты были особенно точными. В районах ближе к западу континента много лесов, и популяции здесь сохраняют большое генетическое разнообразие. Причем лес – это естественный барьер для скрещиваний между разными сообществами слонов, благодаря чему генофонды остаются еще и уникальными. Это и обеспечивает большую точность определения. В саванне же у слонов скрещивание проходит более свободно, да и популяции здесь генетически однороднее. Поэтому программе «трудно» понять место происхождения для таких случаев. Как заключил Сэм, важно пополнять базу данных последовательностей ДНК из разных точек Африки для повышения точности, и это действительно происходило в последующие годы (точность выросла до 300 км[3]).
Также в ходе исследования был подтвержден тот факт, что африканский слон (Loxodonta africana) на самом деле представляет собой два подвида – лесной слон (Loxodonta africana cyclotis) и саванный (Loxodonta africana africana). Причем эти подвиды еще и скрещиваются между собой, хотя и редко.[2]
Теперь еще и криминалистика…
На достигнутом команда не остановилась, ведь вопрос повышения практической пользы от программы оставался открытым. Как еще они могли помочь правосудию пресечь? Оказывается, с помощью генетики можно установить регионы, где действуют наиболее крупные африканские картели! Точнее, она служит подспорьем в их установлении.
Не секрет, что быстрый подъем мировой торговли затрагивает в том числе и нелегальный оборот. Международные криминальные сети скрывают контрабанду среди миллиарда контейнеров, ежегодно транспортируемых из одного порта в другой. Поэтому необходимо идентифицировать главные картели, которые «заправляют» всем этим процессом и незаконно получают миллиарды долларов за уничтожение более 40 тысяч (!) слонов каждый год.[3] При этом браконьеров тяжело поймать, поскольку они действуют в местах, которые знают как свои пять пальцев. А еще их очень много, и на место арестованных всегда находятся новые. Строго говоря, большинство браконьеров – лишь первичные звенья, они просто продают добычу средним звеньям преступной иерархии. Далее товар накапливается, постепенно доходя до верхушки цепи – картелей–экспортеров. Они как раз и занимаются постоянной переправкой контейнеров, заполненных тоннами слоновой кости.
Генетика предлагает уникальное решение. Метод, разработанный Вассером и его коллегами, применили для анализа ДНК из партий слоновой кости, изъятых на таможнях по всему миру с 2006 по 2015 годы[3]. Всего рассмотрено 38 крупных изъятий весом более полутонны. Исследователи пришли к интересным выводам. Например, очень часто бивни от одного слона разделяются и перевозятся в разных контейнерах. Это, в принципе, подтверждает не только генетический анализ, но и изучение внешних признаков. Допустим, бивни от одного слона имеют схожий цвет, диаметр основания, расстояние от основания бивня до губ (определяется по особой линии, остающейся на бивне). Такой способ перевозки логически понятен – больше контейнеров труднее идентифицировать на предмет перевозки запрещенных товаров. Это позволяет лучше понять устройство преступной сети, ведь, как правило, одни и те же пары бивней приобретаются и перевозятся одними и теми же картелями. Конечно, стоит добавить, что очень часто контрабандисты используют одни и те же порты много раз. В том числе бивни, генетически родственные друг другу, с большой вероятностью провезены через один и тот же порт сбыта, с малой разницей во времени.
Перекрывание между собой географических регионов происхождения товара помогает проводить связи между картелем-экспортером и действующими в глубине континента браконьерскими группами. Вообще, таким способом можно оценить размер картеля – чем больше звеньев в цепи генетически схожих изъятий, тем больше размах преступной сети.
Совмещение генетических и физических доказательств (общие телефонные номера, одни и те же водители и методы сокрытия кости) дает дополнительные взаимосвязи между поставками. На рисунке выше это показано цифрами в левом верхнем углу каждого изъятия.
И к чему всё это?
Итак, что же насчет самых главных результатов? Где картели-то и сколько их? Ученые пишут, что они выявили три крупнейших картеля-экспортера слоновой кости в Африке. Они расположены в трех странах – Того (Запад Африки), Уганде и Кении (Восток Африки). У каждого – своя сеть из связанных таможенных изъятий товара, которые экспортировались через свои порты. На карте–схеме выше показаны глубокие взаимосвязи между этими картелями. Особенно примечательно, что все три связаны с одной из крупнейших поставок, изъятых в Малайзии в декабре 2016 года (центр рисунка). Она прошла через 2 крупных порта сбыта – Момбасу (Кения) и Ломе (Того) – и содержала аж 6 тонн слоновой кости. Примечательно, что в поставке были 4 тонны материала от саванных слонов (происходящих из Восточной Африки и родственных двум местным поставкам) и 2 тонны кости от лесных слонов (из Центра и Запада континента, тоже родственны двум местным поставкам). Тогда, в 2016 году, дилер, ответственный за провоз этой партии в Того, получил по местным законам всего 2 года тюрьмы! Во время публикации научной статьи (2018) он уже был на свободе, а мог бы получить гораздо более серьезный срок, если бы к тому моменты была известна связь с другими поставками! Но есть и положительные моменты: дилер из Кении, осужденный за поставку 2.2 тонн кости в 2014 году, например, получил увеличенный срок за доказанную этим методом связь с другими преступными сетями. Под стражу попал и дилер из Уганды, который помимо связью с криминальной организацией этой страны, как выяснила команда Вассера, еще и отличился участием в расстреле слонов с военного вертолета в ДРК – инциденте международного масштаба!
Итак, сегодня мы рассмотрели применение генетики в качестве некоего инструмента, как прикладную дисциплину. Эта наука развивается стремительно в самых разных направлениях, тесно переплетаясь с нашей повседневностью. Кто бы мог подумать век назад, что генетика встанет на стражу закона и поможет отлавливать преступников и сохранять биоразнообразие нашей планеты! А ведь все началось с чешского монаха и посаженного им в садике гороха.
Источники:
- Douglas-Hamilton I. African elephant population study // Pachyderm. – 1987. – Т. 8. – №. 1–10.
- Wasser S. K. et al. Assigning African elephant DNA to geographic region of origin: applications to the ivory trade // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2004. – Т. 101. – №. 41. – С. 14847-14852.
- Wasser S. K. et al. Combating transnational organized crime by linking multiple large ivory seizures to the same dealer // Science Advances. – 2018. – Т. 4. – №. 9. – С. eaat0625.
Источники рисунков:
[I] – https://wildtrek.ru/chili/tours/afrikanskie-slony-2023-4/
[III], [IV] – Wasser et al., 2004.
[V] – Wasser et al., 2018.