|
Изучение древнейшей ДНК позволило выявить раннее неизвестные черты эволюции и адаптации мамонтов. Этому посвящена статья, выходящая сегодня в журнале Nature: Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths (ссылка на полнотекстовую нескачиваемую версию статьи). Значительный вклад в исследование внес один из авторов статьи, ведущий научный сотрудник ГИН РАН Павел Александрович Никольский.
Исследователям удалось проанализировать ДНК, извлеченную из трех зубов мамонтов возрастом 1,2-0,7 миллионов лет, найденных в вечной мерзлоте Восточной Сибири. Это первый случай, когда удалось изучить ДНК из столь древних остатков млекопитающих. Извлечение и анализ древней ДНК является невероятно сложной задачей, так как со временем в образцах остается лишь ничтожное количество ДНК, распавшейся на очень мелкие фрагменты. Образцы были датированы независимо по геологическим и молекулярно-генетическим данным. Оба способа датирования показали, что возраст двух образцов больше миллиона лет, тогда как третьего – примерно 700 тысяч лет. Особая генетическая линия мамонтов и неожиданные данные о происхождении американского Колумбийского мамонта Раннее морфологические исследования позволили предположить, что в первой половине плейстоцена в Северной Азии существовал мамонт, близкий к степному мамонту – предку шерстистого мамонта. Анализ ДНК показал, что самый древний образец, возрастом около 1,2 миллиона лет, найденный в бассейне Колымы, принадлежит мамонту, относящемуся к особой генетической линии, существовавшей одновременно с восточносибирским родственником настоящего степного мамонта. Выявленная генетическая линия древних мамонтов ответвилась от линии, к которой относятся степной и шерстистый мамонт более двух миллионов лет назад. Именно представители раннее неизвестной генетической линии около 1,5 миллиона лет назад проникли в Северную Америку. Исследование показывает, что колумбийский мамонт, населявший Северную Америку несколько последних сотен тысяч лет ледникового периода, был гибридом. Половина его генома относится к открытой линии сибирских мамонтов, а другая половина к шерстистому мамонту. Гибридизация произошла около 420 тысяч лет назад.
Эволюция и адаптация шерстистого мамонта Второй миллионолетний геном из экземпляра с р. Адыча (приток р. Яна) относится к предку шерстистого мамонта – сибирской разновидности степных мамонтов. Исследователи сравнили его геном с геномом одного из самых ранних шерстистых мамонтов, живших 0,7 миллиона лет назад (третий изученный экземпляр с р. Большая Чукочья, Колымская низменность), а также с геномами поздних мамонтов. Это позволило выяснить, как мамонты адаптировались к жизни в холодных условиях плейстоцена и с какой скоростью эти приспособления развивались в процессе видообразования. Палеогеномный анализ показал, что особенности, связанные с жизнью в условиях холодного плейстоцена и в северных широтах, такие как рост волос, особая терморегуляция, жировые отложения, холодоустойчивость и специфические циркадные ритмы, уже присутствовали у мамонтов задолго до появления шерстистого мамонта. Эти результаты показывают, что большинство адаптаций к холодным и высокоширотным условиям происходили у мамонтов медленно и постепенно с течением времени.
Будущие исследования Доказательство возможности генетического анализа в столь значительном временном диапазоне открывает перспективу масштабных пространственно-временных исследований других плейстоценовых млекопитающих. Представляется особенно перспективным соотнести эти данные с данными о климатических и палеогеографических изменениях, которыми знаменит плейстоцен. Один из важных вопросов сейчас - каков хронологический предел изучения ДНК. По всей видимости, этот предел еще не достигнут. Есть основания полагать, что возможно изучать ДНК возрастом до 2,6 миллиона лет. Исследование является результатом международного сотрудничества, в котором приняли участие 22 ученых из девяти стран. Помимо представителей Центра палеогенетики Стокгольмского университета и Шведского музея естественной истории, в исследовании также приняли участие ученые Российской академии наук, Музея естественной истории и Института Крика (Великобритания), Калифорнийского университета Санта-Крус (США), Потсдамского университета (Германия), Китайского сельскохозяйственного университета, Ближневосточного технического университета (Турция), Арктического Университета Норвегии и Копенгагенского университета (Дания). Здесь можно увидеть иллюстративные материалы: Ссылка>>> Новость опубликована: 17.02.2021 |
Геологический Институт
119017, Москва, Пыжевский пер., 7, тел.: +7 (495) 953-18-19, факс: +7 (495) 951-04-43