A túlélés és a titokzatos kihalás titkai a Wrangel-szigeten

A Wrangel-szigeten található utolsó gyapjas mamutok genetikai elemzése feltárt egy populációt, amely az intenzív beltenyésztés és az alacsony genetikai diverzitás ellenére 6000 évig tudott túlélni.

Kezdetben csak nyolc főből állt ez a csoport, majd 200-300 főre bővült. Bár a genetikai problémák közvetlenül nem okozták kihalásukat, még mindig nem világos, hogy végül mi vezetett a kihalásukhoz. A tanulmány betekintést nyújt abba, hogy az ilyen gyűjtemények hogyan szolgálhatnak a veszélyeztetett fajok jelenlegi védelmi stratégiáihoz. Osztályozás Ma.

Tízezer évvel ezelőtt a gyapjas mamutok utolsó csoportja elszigetelődött a Szibéria partjainál fekvő Wrangel-szigeten a hegyvidéki szigetet a szárazföldtől elválasztó tengerszint emelkedése miatt. Az új genomikai kutatások azt sugallják, hogy ez az elszigetelt csoport, amely a következő 6000 évben élt a szigeten, legfeljebb nyolc egyedből indult ki, és 20 generáción belül 200-300 egyedre bővült. Megjelent a folyóiratban sejt Június 27-én a tanulmány kimutatta, hogy a Wrangel-szigeten a mamutok a beltenyésztés és az alacsony genetikai diverzitás jeleit mutatták, de ezek a tényezők önmagukban nem magyarázzák esetleges rejtélyes kihalásukat.

Szibériai szárazföldi kutya. Copyright: Love Dalin

A kihalás elméleteinek átértékelése

„Most már elvethetjük azt az elképzelést, hogy a populáció nagyon kicsi volt, és genetikai okok miatt kihalásra voltak ítélve” – ​​mondja a tanulmány vezető szerzője, Löv Dalén, a Svéd Múzeum közös projektje, a Paleogenetikai Központ evolúciós genetikusa. „Talán csak egy véletlenszerű esemény ölte meg őket, és ha ez a véletlen esemény nem történt volna meg, ma is lennének mamutok.”

Imádom Dalint. Szerzői jog: Ian Watts

Betekintés a jelenlegi természetvédelmi erőfeszítésekbe

Amellett, hogy rávilágít a gyapjas mamutok populációjának dinamikájára, a Wrangel-szigeti mamutokról szóló elemzés segíthet a mai veszélyeztetett állatok védelmi stratégiáinak megalapozásában.

„A mamutok kiváló rendszert jelentenek a biológiai sokféleség jelenlegi válságának megértésére, és arra, hogy mi történik genetikai szempontból, amikor egy faj populáció szűk keresztmetszetén megy keresztül, mivel a populáció nagy részének mai sorsát tükrözik” – mondja Marianne DeHasek, a Központ első szerzője. Paleogenetika.

Marian DeHasek az ősi DNS-laboratóriumban dolgozik. A kép jóváírása: Love Dalin

Genetikai kihívások és maradandó örökségek

Annak érdekében, hogy megértsék a Wrangel-sziget szűk keresztmetszetének genomikai következményeit a mamutpopulációkra, a csapat 21 gyapjas mamut genomját elemezte – 14 Wrangel-szigetről és 7 olyan mamutpopulációból, amely a szűk keresztmetszet előtt élt. Összességében a minták a gyapjas mamut létezésének elmúlt 50 000 évét ölelik fel, és betekintést nyújtanak abba, hogyan változott a mamut genetikai sokfélesége az idők során.

Szárazföldi őseikhez képest a Wrangel-szigeti mamut genomja a beltenyésztés és az alacsony genetikai diverzitás jeleit mutatta. Az összességében csökkent genetikai diverzitás mellett csökkent diverzitást mutattak a fő hisztokompatibilitási komplexumban, amely a gerincesek immunválaszában játszott kritikus szerepükről ismert gének csoportja.

Nab Wrangel-sziget. Copyright: Love Dalin

Hosszú távú genetikai hatások és jövőbeli kutatások

A kutatók kimutatták, hogy a populáció genetikai sokfélesége tovább csökkent a 6000 éves időszakban, amíg a mamutok benépesítették a Wrangel-szigetet, bár nagyon lassú ütemben, ami arra utal, hogy a populáció mérete a végéig stabil volt. Bár a sziget mamutpopulációja hatezer éves fennállása alatt fokozatosan halmozódott fel többé-kevésbé káros mutációkat, a kutatók kimutatták, hogy a populáció lassan kiüríti a károsabb mutációkat.

„Ha egy egyednek nagyon káros mutációja van, az alapvetően nem életképes, így ezek a mutációk idővel fokozatosan eltűnnek a populációból, másrészt viszont azt látjuk, hogy a mamutok meglehetősen káros mutációkat halmoztak fel, mígnem majdnem kihaltak” – mondja. Dehask. „A jelenlegi természetvédelmi programoknak fontos szem előtt tartaniuk, hogy nem elég egy populációt ismét megfelelő méretre visszahozni, hanem aktívan és genetikailag is figyelemmel kell kísérni, mert ezek a genomi hatások több mint 6000 évig is eltarthatnak.”

A gyapjas mamut kihalásának végső rejtélye

Bár a tanulmányban elemzett mamutgenomok nagy időkeretet ölelnek fel, nem tartalmazzák a faj létezésének utolsó 300 évét. A kutatók azonban a mamut életének utolsó időszakából származó kövületeket fedeztek fel, és a jövőben tervezik a genom szekvenálását.

„Az, hogy végül mi történt, még mindig rejtély – nem tudjuk, miért haltak ki 6000 év után, de úgy gondoljuk, hogy hirtelen történt” – mondja Dallin mondjuk van remény arra, hogy megtudják, miért haltak ki, de nincs „Ígéretek”.

Hivatkozás: „A gyapjas mamut genom eróziójának időbeli dinamikája a kihalás előtt” 2024. június 27. sejt.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033