Genetická analýza posledných mamutov na ostrove Wrangel odhalila populáciu, ktorá dokázala prežiť 6000 rokov napriek intenzívnemu príbuzenskému kríženiu a nízkej genetickej diverzite.

Spočiatku túto skupinu tvorilo len osem jedincov, potom sa rozšírila na 200-300 členov. Hoci genetické problémy priamo nespôsobili ich vyhynutie, stále nie je jasné, čo nakoniec viedlo k ich vyhynutiu. Štúdia poskytuje pohľad na to, ako môžu takéto zbierky informovať o súčasných stratégiách ochrany ohrozených druhov. Klasifikovať dnes.

Pred desiatimi tisíckami rokov sa posledná skupina srstnatých mamutov izolovala na Wrangelovom ostrove pri pobreží Sibíri v dôsledku stúpajúcej hladiny mora, ktorá oddeľovala hornatý ostrov od pevniny. Nový genomický výskum naznačuje, že táto izolovaná skupina, ktorá žila na ostrove nasledujúcich 6000 rokov, začala s nie viac ako ôsmimi jedincami a rozšírila sa na 200 až 300 jedincov v priebehu 20 generácií. Publikované v časopise bunka Štúdia 27. júna ukázala, že mamuty na ostrove Wrangel vykazovali známky príbuzenského kríženia a nízkej genetickej diverzity, ale tieto faktory samotné nevysvetľujú ich prípadné záhadné vyhynutie.

Pes sibírsky. Copyright: Love Dalin

Prehodnocovanie teórií zániku

„Teraz môžeme odmietnuť myšlienku, že populácia bola veľmi malá a že bola odsúdená na vyhynutie z genetických dôvodov,“ hovorí hlavný autor štúdie Löv Dalén, evolučný genetik z Centra paleogenetiky, spoločného projektu Švédskeho múzea. z prírodnej histórie a Štokholmskej univerzity „Možno to bola len náhodná udalosť, ktorá ich zabila, a ak by sa táto náhodná udalosť nestala, ešte dnes by sme mali mamutov.“

Milujem Dalina. Autorské práva: Ian Watts

Pohľad na súčasné snahy o ochranu prírody

Okrem toho, že táto analýza mamutov z ostrova Wrangel objasní dynamiku populácie mamutov, môže pomôcť pri informovaní o stratégiách ochrany dnešných ohrozených zvierat.

„Mamuty sú vynikajúcim systémom na pochopenie prebiehajúcej krízy biodiverzity a toho, čo sa stane z genetického hľadiska, keď druh prejde populačným problémom, pretože odrážajú osud veľkej časti dnešnej populácie,“ hovorí Marianne DeHasek, prvá autorka z Centra pre Paleogenetika.

Marian DeHasek pracuje v prastarom DNA laboratóriu. Obrazový kredit: Love Dalin

Genetické výzvy a trvalé dedičstvá

Na pochopenie genomických dôsledkov úzkeho miesta na ostrove Wrangel na populácie mamutov tím analyzoval genómy 21 vlnených mamutov – 14 z Wrangelovho ostrova a 7 z populácií mamutov, ktoré žili pred prekážkou. Celkovo vzorky pokrývajú posledných 50 000 rokov existencie mamuta srstnatého a poskytujú okno do toho, ako sa genetická diverzita mamuta časom menila.

V porovnaní s ich predchodcami z pevniny vykazovali genómy mamutov na ostrove Wrangel známky príbuzenského kríženia a nízkej genetickej diverzity. Okrem celkovej zníženej genetickej diverzity vykazovali zníženú diverzitu v hlavnom komplexe histokompatibility, skupine génov známych pre ich kritickú úlohu v imunitnej odpovedi stavovcov.

Ostrov Nab Wrangel. Copyright: Love Dalin

Dlhodobé genetické vplyvy a budúci výskum

Výskumníci ukázali, že genetická diverzita populácie sa počas 6000-ročného obdobia, počas ktorého mamuty obývali Wrangelov ostrov, naďalej znižovala, aj keď veľmi pomalým tempom, čo naznačuje, že veľkosť populácie bola až do konca stabilná. Hoci mamutia populácia ostrova počas svojej šesťtisícročnej existencie postupne nahromadila viac či menej škodlivé mutácie, vedci ukázali, že populácia sa škodlivejších mutácií pomaly zbavovala.

„Ak má jednotlivec veľmi škodlivú mutáciu, v podstate nie je životaschopná, takže tieto mutácie postupne zmiznú z populácie v priebehu času, ale na druhej strane vidíme, že mamuty hromadili dosť škodlivé mutácie, až kým takmer nevyhynuli,“ hovorí. Dehask. „Je dôležité, aby súčasné programy ochrany mali na pamäti, že nestačí vrátiť populáciu späť do slušnej veľkosti; musíte ju tiež aktívne a geneticky monitorovať, pretože tieto genómové účinky môžu trvať viac ako 6000 rokov.“

Posledná záhada za vyhynutím mamuta srstnatého

Hoci mamutie genómy analyzované v tejto štúdii zahŕňajú veľký časový rámec, nezahŕňajú posledných 300 rokov existencie tohto druhu. Vedci však objavili fosílie zo záverečného obdobia života mamuta a v budúcnosti plánujú sekvenovať genóm.

„Čo sa stalo na konci, je stále trochu záhadou – nevieme, prečo vyhynuli po tom, čo boli viac-menej v poriadku 6000 rokov, ale myslíme si, že sa to stalo náhle,“ hovorí Dallin. „Rád by som hovoria, že existuje nádej na zistenie, prečo vyhynuli, ale neexistujú žiadne „sľuby“.

Odkaz: „Časová dynamika erózie genómu mamuta pred vyhynutím“ 27. júna 2024, bunka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033