Mokslininkai apstulbę. Mamutai slėpė unikalią genetinę paslaptį ()
Tyrimas atskleidė netikėtus ir kol kas nepaaiškintus genetinius skirtumus.
© CharcoalDrawing (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/illustrations/ai-generated-mammoths-extinct-8984451/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pirmą kartą mokslininkai tropinėse platumose iššifravo senovinę DNR vienintelio Šiaurės ir Centrinės Amerikoje endeminio mamuto – Kolumbijos mamuto. Tyrimas atskleidė netikėtus ir kol kas nepaaiškintus genetinius skirtumus, dėl kurių šie gyvūnai skyrėsi nuo savo šiaurinių giminaičių.
Kolumbijos mamutai (Mammuthus columbi) buvo maždaug 4 metrų aukščio ir buvo aukštesni už savo giminaičius gauruotuosius mamutus (Mammuthus primigenius), su kuriais jie gyveno kartu ir netgi kryžminosi. Jų fosilijos buvo rastos Kanadoje, JAV, Meksikoje ir Centrinėje Amerikoje. Tačiau informacija apie tai, kaip jie evoliucionavo Amerikoje, lieka neaiški.
2019 m. pradėjus statyti Felipe Ángeles tarptautinį oro uostą Santa Lucía, Meksikoje, buvo atrasta gausybė pleistoceno (prieš 2,6 mln. – 11 700 metų) fosilijų, tarp kurių buvo daugiau nei 100 Kolumbijos mamutų.
Pasak Meksikos nacionalinio autonominio universiteto Tarptautinės žmogaus genomo tyrimų laboratorijos paleogenomiko Federico Sánchez-Quinto, didžiulis fosilijų kiekis paskatino jį susisiekti su kasinėjimuose dalyvavusiais asmenimis. Tai galiausiai lėmė DNR tyrimus.
Kai gyvūnas miršta, jo DNR greitai suyra, o šį procesą dar labiau pagreitina karštis. Šiuo atžvilgiu „DNR yra kaip ledai“, – sako F. Sánchez-Quinto – o šaltame ore jis išlieka geriau. Nepaisant to, tyrimo bendraautorė ir biotechnologijos inžinierė Ángeles Tavares-Guzmán turėjo vilties, ypač todėl, kad kita komanda neseniai išgavo senovinį DNR iš radinių panašiai šiltame klimate.
|
Iš viso mokslininkai sekvenavo 61 mitochondrinį genomą iš 83 mamutų krūminių dantų. Penki radiokarboniniu metodu datuoti mėginiai rodo, kad jie yra nuo 13 000 iki 16 000 metų senumo.
Tyrimas buvo paskelbtas rugpjūčio 28 d. žurnale „Science“.
Sujungdami senovės DNR fragmentus, mokslininkai gali geriau atsekti mamutų kelią per Ameriką. Tačiau šiuo atveju sekvenavimas atskleidė keletą mįslingų atradimų.
2021 m. tyrimai rodo, kad anksčiau nežinoma Eurazijos stepių mamutų (Mammuthus trogontherii) linija susiporavo su gauruotaisiais mamutais (Mammuthus primigenius) prieš 800 000–400 000 metų, prieš kirsdama Beringiją – ledinį sausumos tiltą – į Šiaurės Ameriką, o tai galiausiai lėmė Kolumbijos mamutų rūšies atsiradimą.
Viena iš teorijų teigia, kad Kolumbijos mamutai toliau migravo į pietus, kol galiausiai pasiekė dabartinę Meksiką. Šią teoriją patvirtintų panašaus DNR turinčių gyvūnų radimas tiek Meksikoje, tiek toliau į šiaurę.
Tačiau vietoj to komanda atrado įrodymų, kad Meksikoje gyvenantys kolumbiniai mamutai genetiškai skiriasi nuo JAV ir Kanadoje gyvenusių mamutų. Kitaip tariant, nors Meksikos kolumbiniai mamutai yra tos pačios rūšies kaip JAV ir Kanados kolumbiniai mamutai, jų specifinė genetinė sandara yra kitokia.
Komanda taip pat nustatė, kad bendras Meksikos kolumbinių mamutų protėvis atsiskyrė daug anksčiau nei tie, kurie migravo į JAV ir Kanadą ir ten liko.
Tyrimo bendraautorius, UNAM Tarptautinės žmogaus genomo tyrimų laboratorijos tyrėjas Eduardo Arrieta-Donato pasiūlė tą bendrą protėvį laikyti Meksikos mamutų proproprosenele.
„[Ji] jau buvo stepių mamutų ir gauruotojo mamuto iš Beringijos hibridas“, – sakė jis. E. Arrieta-Donato pridūrė, kad jos palikuonys, daugindamiesi ir migruodami į pietus, galėjo būti izoliuoti nuo kitų Šiaurės Amerikos mamutų, o tai paaiškintų tą genetinį unikalumą.
Šis unikalumas rodo, kad Kolumbijos mamutų evoliucija buvo daug sudėtingesnė, nei manyta, sako F. Sánchez-Quinto – ir kad Meksika turi svarbių genetinių variacijų, kurių nėra kitose vietose.
Įdomu tai, kad kitos Meksikoje iškastos pleistoceno rūšys taip pat pasižymi skirtingomis genetinėmis linijomis, palyginti su jų šiaurės giminaičiais. Pavyzdžiui, genetinė įvairovė taip pat pastebėta pleistoceno juoduosiuose lokiuose (Ursus americanus) ir bent vienoje mastodonto rūšyje – išnykusiame dramblio tipo mamuto giminaityje. Viena rūšis, kurią nuo šiaurės giminaičių skiria genetinė įvairovė, yra netikėta; trys rūšys, pasižyminčios panašiais genetiniais skirtumais, rodo, kad rūšims migruojant į pietus, įvyko kažkas neįprasto.
Nauji tyrimai „kelia keletą naujų ir labai įdomių klausimų“, sako evoliucinės genetikos profesorius Stokholmo universiteto Paleogenetikos centre Love’as Dalénas, kuris nedalyvavo tyrime.
„Esu labai sužavėtas, kad Federico ir jo kolegos sugebėjo išgauti DNR iš tokių smarkiai suirusių mėginių! – teigia jis. – Išgauti DNR iš tropinių vėlyvojo pleistoceno mėginių yra milžiniškas pasiekimas!“
A. Tavares-Guzmán, E. Arrieta-Donato ir F. Sánchez-Quinto atkreipė dėmesį į du svarbius savo straipsnio aspektus. Pirma, sėkmingas senovinės DNR išgavimas Meksikoje paneigia nuomonę, kad šiltame klimate DNR išgauti yra sunkiau. Antra, jų darbas rodo, kad DNR analizė nebūtinai turi būti atliekama kitose šalyse. „Pietų pusrutulio laboratorijos turi visus reikalingus išteklius šiems projektams vykdyti, – sako F. Sánchez-Quinto. – Kartais mums trūksta tik pinigų.“
Naujasis tyrimas rodo, kad Meksikos rūšys yra unikalios. Tačiau norint tiksliai išsiaiškinti, kodėl taip yra, reikia gauti daugiau DNR mėginių iš platesnės geografinės teritorijos. „Tai yra daugiau nei pakankamas pagrindas toliau tirti tropikų biologinę įvairovę laikui bėgant, – teigia F. Sánchez-Quinto. – O tai, idealiu atveju, turėtų atlikti vietos mokslininkai.“
Parengta pagal „Live Science“.
