Seniausia pasaulyje DNR – 1,2 milijono metų – atskleidžia, kaip vystosi mamutai

Iliustracijoje siūloma rekonstruoti stepinius mamutus, buvusius prieš vilnonį mamutą, remiantis genetinėmis žiniomis, kurias dabar turime apie Adycha mamutus. Kreditas: Beth Zaiken / CPG

Vėliau sekė tarptautinė komanda, kuriai vadovavo Stokholmo paleogenetikos centro tyrėjai DNR perdirbta iš milžiniškų liekanų, kurių amžius yra iki 1,2 mln. Analizės rodo, kad Kolumbijos mamutas, gyvenęs Šiaurės Amerikoje per paskutinį ledynmetį, buvo hibridas tarp vilnonio mamuto ir anksčiau nežinomos genetinės mamuto genties. Be to, tyrimas suteikia naujų įžvalgų, kada ir kaip greitai mamutai yra pritaikomi šaltam klimatui. Šios išvados paskelbtos šiandien (2021 m. Vasario 17 d.) Gamta.

Maždaug prieš milijoną metų nebuvo nei vilnos, nei Kolumbijos mamutų, nes jie dar nebuvo išsivystę. Tai buvo jų pirmtako, senovės stepių mamuto, laikas. Tyrėjams dabar pavyko išanalizuoti trijų senovės mamutų genomus, naudojant DNR, gautą iš mamutų dantų, palaidotų Sibiro amžiname įšalas 0,7–1,2 milijono metų.

Tai yra pirmas kartas, kai DNR iš milijonų metų senumo mėginių yra sekvenuota ir patikrinta, ir buvo sunku išgauti DNR iš mėginių. Mokslininkai nustatė, kad mėginiuose liko tik nedidelis DNR kiekis ir kad DNR buvo suskaidyta į labai mažus fragmentus.

„Ši DNR yra nepaprastai sena. Egzemplioriai yra tūkstantį kartų vyresni už vikingų liekanas ir netgi iš anksto numato žmonių ir neandertaliečių egzistavimą “, – sako vyresnysis autorius Love Dalénas, Stokholmo paleogenetikos centro evoliucinės genetikos profesorius.

Mėginių amžius buvo nustatytas naudojant geologinius duomenis ir molekulinį laikrodį. Abi šios rūšies analizės parodė, kad dviem egzemplioriams yra daugiau nei vienas milijonas metų, o trečiajam – apie 700 tūkstančių metų ir jie yra vieni iš ankstyviausių vilnonių mamutų.

Netikėta Kolumbijos mamuto kilmė

Genomo analizės parodė, kad seniausias mėginys, kurio amžius buvo apie 1,2 milijono metų, priklausė anksčiau nežinomai genetinei mamutų genčiai. Tyrėjai jį vadina Krestovkos mamutu pagal vietą, kur jis buvo rastas. Rezultatai rodo, kad Krestovkos mamutas skiriasi nuo kitų Sibiro mamutų daugiau nei prieš du milijonus metų.

„Mums tai buvo visiška staigmena. Visi ankstesni tyrimai parodė, kad tuo metu Sibire buvo tik viena mamutų rūšis – stepių mamutas. Bet iš mūsų DNR analizės matyti, kad buvo du skirtingi genetiniai palikuonys, kuriuos mes čia vadiname Adycha ir Krestovka mamutais. Dar negalime tiksliai pasakyti, bet manome, kad tai gali atstovauti dviem skirtingiems tipams “, – sako tyrimo pagrindinis autorius Tomas van der Valkas.

Tyrimo autoriai sutemus

Mylėk Daleną ir pagrindinę autorę Patrícia Pečnerová su milžinišku kinologu Vrangelio saloje. Autorius: Glebas Danilovas

Tyrėjai taip pat teigia, kad būtent mamutai priklausė Krestovkos genčiai, kolonizavusiai Šiaurės Ameriką maždaug prieš 1,5 milijono metų. Be to, analizės rodo, kad Kolumbijos mamutas, gyvenęs Šiaurės Amerikoje per paskutinį ledynmetį, buvo hibridas. Maždaug pusė jo genomo gaunama iš Krestovkos giminės, kita pusė – iš vilnonio mamuto.

„Tai svarbus atradimas. Panašu, kad Kolumbijos mamutas, viena žymiausių ledynmečio rūšių Šiaurės Amerikoje, išsivystė per maždaug 420 tūkstančių metų įvykusią hibridizaciją “, – sako bendraautorė Patrícia Pečnerová.

Evoliucija ir prisitaikymas vilnoniame mamute

Antrasis milijono metų senumo Adycha mamuto genomas, matyt, buvo vilnonio mamuto protėvis. Todėl mokslininkams pavyko palyginti genomą su vienu iš ankstyviausių debesų debesų mamutų, gyvenusių prieš 0,7 milijono metų, taip pat su mamutų genomais, kuriems yra tik keli tūkstančiai metų. Tai leido ištirti, kaip mamutai buvo pritaikyti gyventi šaltoje aplinkoje ir kokiu mastu šie prisitaikymai vystėsi specialybės proceso metu.

Krestovkos pabaisos dantis

Krestovkos pabaisos dantis. Kreditas: CPG

Analizės parodė, kad genų variantai, susiję su gyvenimu Arktyje, tokie kaip plaukų augimas, termoreguliacija, riebalų sankaupos, šalčio tolerancija ir paros ritmas, jau buvo milijonamečio mamuto metu, dar gerokai prieš pasirodant vilnoniam mamutui. Šie rezultatai rodo, kad didžioji dalis gigantiško nusileidimo laikui bėgant vyko lėtai ir palaipsniui.

„Genetinių pokyčių nustatymas įvykus specifiniam įvykiui yra unikalus. Mūsų analizės rodo, kad dauguma šaltų adaptacijų jau vyksta vilnonio mamuto protėvyje, ir nerandame jokių įrodymų, kad natūrali atranka vyktų spekuliacijos procese “, – sako pagrindinis autorius Davidas Díez-del-Molino.

Būsimi tyrimai

Nauji rezultatai atveria daugybę būsimų kitų rūšių tyrimų. Maždaug prieš milijoną metų buvo laikas, kai daugybė rūšių plėtėsi visame pasaulyje. Tai taip pat buvo didelių klimato ir jūros lygio pokyčių laikotarpis, taip pat paskutinį kartą Žemės magnetiniai poliai keitėsi. Dėl šios priežasties mokslininkai mano, kad genetinė analizė šiuo laiko mastu turi didelį potencialą tirti įvairiausius mokslinius klausimus.

„Vienas iš didžiausių klausimų dabar yra tai, kiek mes galime eiti laiku. Mes dar nepasiekėme ribos. Išsilavinęs spėjimas būtų, kad mes galime susigrąžinti DNR, kurios amžius yra du milijonai metų, ir galbūt net grįžti atgal iki 2,6 mln. Anksčiau nebuvo amžino įšalo, kur būtų buvę galima išsaugoti seną DNR “, – sako molekulinės archeologijos profesorius ir jungtinių paleogenogenikos centro tyrimų vadovas Andersas Götherströmas.

Nuoroda: 2021 m. Vasario 17 d., Gamta.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03224-9

Tyrimas yra tarptautinio bendradarbiavimo, kuriame dalyvavo 22 mokslininkai iš devynių šalių, rezultatas. Be tyrėjų iš Paleogenogenikos centro, bendro Stokholmo universiteto ir Švedijos gamtos istorijos muziejaus finansuojamo tyrimų centro, tyrime taip pat dalyvauja mokslininkai iš Rusijos mokslų akademijos, Gamtos istorijos muziejaus ir The Crick instituto. Jungtinė Karalystė. , UC Santa Cruz JAV, Potsdamo universitete Vokietijoje, Kinijos žemės ūkio universitete, Artimųjų Rytų technikos universitete Turkijoje, Norvegijos Arkties universitete ir Kopenhagos universitete Danijoje.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pristatome 260 milijonų metų žmogžudystę

Anteozauro reinkarnacija užpuola žolėdį Moschognathus. Autorius: Alexas Bernardini (@SimplexPaleo) Kadangi manyta, kad jis sunkus, lėtas ir vangus, 260 milijonų metų senumo Anteosaurus buvo žiaurus...

Biokuras ir chemijos gamyba iš vaiko paslapčių

San Clemente salos ožka Elway gali daug ko išmokyti apie biologinį apdorojimą. Kreditas: UC Santa Barbara Pradedant biokuru ir kitomis cheminėmis medžiagomis, baigiant metano...

Dalelių fizikai problemą, vadinamą „persekiojimu“, sprendė daugiau nei 20 metų.

Iliustracija seka spindulio keliu, kai jis eina per stačiakampę, radijo dažnio, vario, magneto, juodojo dipolio ir modulinę matavimo sistemą ir į dalelių detektorių. ...

Kiek pavojinga yra nauja SARS-CoV-2 (COVID-19) viruso mutacija?

Darbas Ciklologijos ir imunologijos instituto (IVI) Aukšto saugumo laboratorijoje. Kreditas: © IVI Koks naujas mm pokytis. Balta Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo simptomais...

2D medžiagų paėmimas sukimui

„Spintronic“ skaičiavimo meno koncepcijos iliustracija. Tskubos universiteto Aukšto slėgio fizikos instituto mokslininkai kuria naują molibdeno disulfido tranzistorių, kuris sukuria elektronų sukimosi vaizdą, kuris galėtų atverti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.