Ученые секвенировали ДНК мамонта возрастом более миллиона лет

19.02.2021 1:23

Ученые секвенировали ДНК мамонта возрастом более миллиона лет

Из зубов трех древних мамонтов, которые бродили по Сибири между 700 000 и 1,2 миллиона лет назад, исследователи извлекли чрезвычайно деградировавшую ДНК и соединили ее вместе, чтобы выявить ранее неизвестную генетическую линию мамонта.

Раньше самый старый извлеченный образец ДНК был взят из конской кости, найденной в вечной мерзлоте Юкона, возрастом от 560 000 до 780 000 лет назад.

"Эта ДНК невероятно стара", - сказала эволюционный генетик Лав Дален из Центра палеогенетики в Швеции. "Образцы в тысячу раз старше останков викингов и даже предшествуют существованию людей и неандертальцев".

Около миллиона лет назад даже шерстистые мамонты (Mammuthus primigenius) еще не существовали. Известные нам животные начали появляться только около 800 000 лет назад, живя в замороженном климате Земли, пока наконец не вымерли около 4000 лет назад .

Поскольку это относительно недавно, в геологическое время, и поскольку они предпочитали холодные места обитания (которые лучше сохраняют останки), мы довольно много знаем об этих древних существах.

Шерстистые мамонты существовали вместе с колумбийскими мамонтами (M. columbi), которые населяли Северную Америку и вымерли около 11 500 лет назад.

Их предшественники, мамонты, от которых произошли шерстистые мамонты, менее известны. Мы знаем, что шерстистые мамонты произошли от степных мамонтов (M. trogontherii), которые бродили по большей части Евразии примерно 200 000 лет назад. Мы также думали, что колумбийские мамонты произошли от степных мамонтов, которые перебрались в Северную Америку около 1,5 миллиона лет назад.

Пытаясь узнать больше об этом предке, ученые перевернули генеалогию мамонтов с ног на голову.

Три зуба мамонта, из которых они извлекли ДНК, были обнаружены несколько десятков лет назад и бережно хранились в коллекции музея. Самый молодой, которому было 700000 лет, принадлежал шерстистому мамонту - одному из самых ранних известных. Предполагалось, что двое старших, которым более 1 миллиона лет, принадлежат степному мамонту.

Благодаря кропотливой реставрации и сравнительным усилиям исследователи смогли собрать воедино и упорядочить ДНК, которая хранилась внутри твердой эмали зубов животных. Второй по возрасту из трех экземпляров, найденных в Адыче, подтвердил это: он был очень близок к степному мамонту по морфологии и ДНК.

Самый старый экземпляр, найденный в Крестовке и датируемый примерно 1,6 миллиона лет назад, был более удивительным. Оказалось, что он принадлежит к ранее неизвестной генетической линии мамонтов, которые отделились от общего предка более 2 миллионов лет назад.

"Это стало для нас полной неожиданностью", - сказал генетик Том ван дер Валк из Уппсальского университета в Швеции.

"Все предыдущие исследования показали, что в то время в Сибири существовал только один вид мамонта, который назывался степным мамонтом. Но наши анализы ДНК теперь показывают, что существовали две разные генетические линии, которые мы здесь называем адычинскими мамонтами. и Крестовский мамонт. Мы пока не можем сказать наверняка, но мы думаем, что это могут быть два разных вида".

Становится еще интереснее. Сравнивая ДНК этих древних мамонтов с ДНК тех, что появились позже, исследователи обнаружили, что 1,5 миллиона лет назад через Беринговов пролив, который тогда был мостом, в Северную Америку перешел Крестовский мамонт, а не степной мамонт.

В ДНК колумбийского мамонта есть смесь "Крестовки" и шерстистого мамонта, что позволяет предположить, что эти двое образовались, когда шерстистые мамонты мигрировали в Северную Америку, получив гибрид.

"Это важное открытие", - сказала палеогенетик Патриция Печнерова из Копенгагенского университета в Дании. "Похоже, что колумбийский мамонт, один из самых знаковых видов ледникового периода Северной Америки, эволюционировал в результате гибридизации, которая произошла примерно 420 тысяч лет назад".

Адычинский мамонт, хотя и больше соответствовал ожиданиям, тоже имел некоторые секреты, которые нужно было раскрыть. Сравнивая его геном с геномом шерстистых мамонтов от 700000 до нескольких тысяч лет назад, команда попыталась понять, как шерстистый мамонт адаптировался к замороженной арктической среде.

Черты, связанные с этой адаптацией - гены, связанные с терморегуляцией, ростом волос, циркадным ритмом и отложениями белого и коричневого жира - уже присутствовали в геноме адыча задолго до появления шерстистого мамонта. Но животные тоже продолжали развиваться; ген, участвующий в измерении температуры, например, имел больше вариантов у более поздних шерстистых мамонтов.

Техника команды не сработает, все останки. Низкая температура вечной мерзлоты замедляет деградацию ДНК, поэтому останки того же возраста из других мест, вероятно, будут слишком разрушены; а внутри вечной мерзлоты есть предел тому, как далеко назад эта ДНК может быть восстановлена.

"Один из главных вопросов сейчас - как далеко мы можем уйти во времени. Мы еще не достигли предела", - сказал молекулярный археолог Андерс Гетерстрём из Центра палеогенетики.

"Обоснованное предположение состоит в том, что мы могли бы восстановить ДНК, возраст которой 2 миллиона лет, а возможно, даже 2,6 миллиона лет назад. До этого не было вечной мерзлоты, где могла бы сохраниться древняя ДНК".

Многие сохранившиеся существа были извлечены из вечной мерзлоты Земли. Исследование показывает, какие замечательные открытия могут скрываться в костях, которые ранее считались слишком древними, чтобы пытаться изучать.

Напомним, ранее сообщалось, что у мамонтов и неандертальцев нашли похожую генетику.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2021 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.