Шерстистые мамонты (Mammuthus primigenius) оказались в изоляции на острове Врангеля у берегов Чукотки около 10 000 лет назад и просуществовали более 200 поколений, прежде чем вымерли около 4000 лет назад, когда на Земле уже появились первые цивилизации, и стояли египетские пирамиды. Чтобы изучить эволюционный процесс, приведший к их вымиранию, ученые проанализировали геномы 21 шерстистого мамонта из Сибири. Их результаты показывают, что популяция быстро оправилась от серьезного спада и оставалась демографически стабильной в течение последующих шести тысячелетий.
“Теперь мы можем с уверенностью отвергнуть идею о том, что популяция была просто слишком мала и что они были обречены на вымирание по генетическим причинам”, - сказала доктор Лав Дален, специалист по эволюционной генетике из Центра палеогенетики, созданного в сотрудничестве со Шведским музеем естественной истории и Стокгольмским университетом.
Это означает, что, вероятно, их убило просто какое-то случайное событие, и если бы этого случайного события не произошло, то мамонты все еще были бы у нас сегодня, и были бы уникальными животными, которые бы водились только на острове Врангеля.
Помимо того, что анализ популяции мамонтов на острове Врангеля проливает свет на динамику популяции этих зверей, он может помочь в разработке стратегий сохранения современных животных, находящихся под угрозой исчезновения.
“Мамонты - отличный пример для понимания продолжающегося кризиса биоразнообразия и того, что происходит с генетической точки зрения, когда популяция вида сокращается, потому что они отражают судьбу многих современных популяций”, - сказала доктор Марианн Де Хаск, также из Центра палеогенетики.
Чтобы понять геномные последствия "бутылочного горлышка" на острове Врангеля для популяции мамонтов, исследователи проанализировали геномы 21 шерстистого мамонта: 14 с острова Врангеля и 7 из популяции на материке, которая существовала до "бутылочного горлышка".
В целом, образцы охватывали последние 50 000 лет существования шерстистого мамонта, что дает представление о том, как менялось генетическое разнообразие мамонтов с течением времени.
По сравнению с их материковыми предками, геномы мамонтов острова Врангеля демонстрировали признаки инбридинга и низкое генетическое разнообразие.
В дополнение к общему низкому генетическому разнообразию, они продемонстрировали снижение разнообразия в основном комплексе гистосовместимости - группе генов, которые, как известно, играют решающую роль в иммунитете позвоночных.
Ученые показали, что генетическое разнообразие популяции продолжало снижаться на протяжении 6000 лет, в течение которых мамонты обитали на острове Врангеля, хотя и очень медленными темпами, что позволяет предположить, что численность популяции была стабильной до самого конца.
И хотя популяция мамонтов острова постепенно накапливала умеренно вредные мутации на протяжении всего своего 6000-летнего существования, они показали, что популяция медленно избавлялась от наиболее вредных мутаций.
“Если у особи есть чрезвычайно вредная мутация, она в принципе нежизнеспособна, поэтому со временем эти мутации постепенно исчезли из популяции, но, с другой стороны, мы видим, что мамонты накапливали умеренно вредные мутации почти до тех пор, пока не вымерли”, - сказал доктор Де Хаск.
“Для современных природоохранных программ важно помнить, что недостаточно просто увеличить популяцию до приличного размера; вы также должны проводить активный генетический мониторинг, потому что эти геномные эффекты могут длиться более 6000 лет”.
Хотя геномы мамонтов, проанализированные в ходе исследования, охватывают большой промежуток времени, они не включают последние 300 лет существования вида.
Однако авторы раскопали окаменелости, относящиеся к последнему периоду жизни мамонта, и планируют провести геномное секвенирование в будущем.
“То, что произошло в конце, до сих пор остается загадкой — мы не знаем, почему они вымерли после того, как в течение 6000 лет жили более или менее нормально, но мы думаем, что это произошло внезапно”, - сказал доктор Дален.
“Я бы сказал, что все еще есть надежда выяснить, почему они вымерли, но ничего не обещаю” - также заявил учёный.
Источники информации
- Marianne Dehasque et al. Temporal dynamics of woolly mammoth genome erosion prior to extinction. Cell, published online June 27, 2024; doi: 10.1016/j.cell.2024.05.033