Методы генетического секвенирования позволили ученым обнаружить самую древнюю микробную ДНК, связанную с хозяином, когда-либо зарегистрированную, внутри образцов зубов и костей шерстистых и степных мамонтов. Исследование, опубликованное 2 сентября в журнале Cell, выявило бактерии, которые жили во рту и телах этих вымерших животных.
«Это дает удивительную возможность получить глобальную картину о том, какие бактерии или вирусы мы могли бы найти у этого вымершего вида», — говорит Бенджамин Гийне, палеомикробиолог из Центра палеогенетики в Стокгольме.
Ученые надеются, что дальнейшие исследования покажут, как микробы могли влиять на здоровье мамонтов и их адаптацию к окружающей среде, а также на причины исчезновения видов.
Ранее исследования древних останков сосредотачивались на ДНК человека и связанных с ним микробах. В новом исследовании анализировали древнюю микробную ДНК из 483 образцов зубов, черепов и кожи мамонтов, собранных от Северной Америки и Великобритании до Сибири. Возраст образцов варьировался от миллиона лет до 4 тысяч лет — времени исчезновения последних мамонтов на острове Врангеля у побережья Сибири.
Ученые идентифицировали 310 видов микробов, связанных с тканями мамонта. Чтобы отделить микроорганизмы, которые появились после смерти, от живших при жизни животных, исследователи отфильтровали посмертные бактерии. Основное внимание уделялось бактериям, действительно существовавшим в организме мамонтов.
Для анализа использовали метагеномный скрининг — метод секвенирования всего генетического материала из смешанных образцов. Филогенетический анализ позволил сравнить древние микробные последовательности с современными бактериями. В итоге выделили шесть групп бактерий, потенциально вызывавших болезни у мамонтов. Среди них штамм, похожий на Actinobacillus, и род Pasteurella, близкий к патогену, который в 2020 году вызывал смерть африканских слонов через заражение крови.
Кроме того, реконструировали геномы бактерий семейства Erysipelothrix из четырех шерстистых мамонтов и степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет — это самая древняя микробная ДНК, связанная с хозяином, когда-либо обнаруженная. В отличие от других бактерий, которые ограничивались зубными клетками, Erysipelothrix обнаружили и в костной ткани.
Точные последствия этих микробов для здоровья мамонтов пока трудно оценить, но исследование дает первый взгляд на микробы древних животных.
«Даже некоторые из очень древних бактерий могут быть извлечены генетически», — отмечает Ева-Мария Гейгль, палеогенетик из Института Жака Моно в Париже.Она признает, что биологическая значимость анализа образцов более миллиона лет назад остается спорной, но отмечает: «Команда проделала хорошую работу и собрала много данных».
Авторы исследования подчеркивают, что результаты создают базу для будущих исследований древних микробиомов и их влияния на здоровье и болезни животных.
«Это невероятно захватывающе. Мы словно открываем книгу жизни и пытаемся раздвинуть границы того, что о ней можем узнать», — добавляет Гийне.
Анализ ДНК обнаружил в Мексике уникальных мамонтов, живших 40 000 лет назад
Генетики вывели мышей с мехом, как у мамонтов
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram