Ученым удалось успешно секвенировать полный геном шерстистого носорога возрастом 14 400 лет, используя удивительно хорошо сохранившийся кусок мяса, найденный в желудке древнего волчонка. Этот беспрецедентный подвиг в палеогеномике дает критически важную информацию о быстром исчезновении этого гиганта ледникового периода, убедительно указывая на изменение климата в качестве основной причины.
Неожиданный источник древней ДНК
Ткань шерстистого носорога (Coelodonta antiquitatis ) была извлечена из мумифицированных останков волчонка, обнаруженных в сибирской вечной мерзлоте в 2011 году. Исследование последнего приема пищи волчонка показало, что он съел останки одного из последних шерстистых носорогов, когда-либо ходивших по Земле. Затем исследователи извлекли, секвенировали и проанализировали полный геном носорога из частично переваренной мышечной ткани.
«Это первый случай, когда полный геном был получен от вымершего животного, найденного внутри другого животного», — объяснил Камило Чакон-Дюк, биоинформатик из Уппсальского университета. Исследование, опубликованное в Genome Biology and Evolution, подробно описывает процесс и полученные результаты.
Генетическая стабильность до окончательного упадка
Исследовательская группа сравнила вновь секвенированный геном с ранее полученными геномами шерстистых носорогов возрастом 18 000 и 49 000 лет. Они обнаружили удивительно стабильный уровень генетического разнообразия и инбридинга во всех трех образцах. Это говорит о том, что популяция шерстистых носорогов оставалась относительно стабильной на северо-востоке Сибири до своего исчезновения около 14 000 лет назад. Это означает, что вид не угасал медленно из-за постепенного инбридинга, а скорее пережил быстрый коллапс после периода длительной жизнеспособности.
Изменение климата, а не охота, как ключевой фактор
Предыдущие исследования спорили о том, охота человека или изменение климата привели к исчезновению крупных млекопитающих, таких как шерстистый носорог. Новое исследование подтверждает климатическую гипотезу. Шерстистый носорог сосуществовал с ранними людьми на северо-востоке Сибири в течение 15 000 лет, что указывает на то, что охотничье давление не было решающим фактором.
Соавтор исследования Лав Дален объясняет: «Наши результаты показывают, что потепление климата, а не охота человека, привело к исчезновению». Выводы соответствуют периоду быстрого потепления, известному как боллинге-аллероде интерстадиал (14 700–12 900 лет назад). Этот резкий сдвиг в климате, вероятно, устранил предпочитаемую растительность носорога, что привело к быстрому сокращению численности вида.
Значение для будущих исследований
Успех этого исследования демонстрирует потенциал анализа ДНК из неожиданных источников. Исследователи теперь надеются применить эту технику к другим фрагментированным или деградировавшим образцам, открывая новые сведения о прошлом.
«Было очень сложно извлечь полный геном из такого необычного образца, но это открывает возможности для анализа ДНК из других маловероятных источников», — сказала Сольвейг Гудйонсдоттир, исследователь из Стокгольмского университета.
Возможность восстановления генетической информации из древних взаимоотношений хищник-жертва предоставляет мощный новый инструмент для понимания динамики вымирания и адаптации в условиях меняющейся окружающей среды.
