Tajemnice przetrwania i tajemniczego wyginięcia na Wyspie Wrangla

Analiza genetyczna ostatnich mamutów włochatych na Wyspie Wrangla ujawniła populację, która pomimo intensywnego chowu wsobnego i niskiej różnorodności genetycznej zdołała przetrwać 6000 lat.

Początkowo grupa ta liczyła zaledwie osiem osób, następnie powiększyła się do 200-300 członków. Chociaż problemy genetyczne nie spowodowały bezpośrednio ich wyginięcia, nadal nie jest jasne, co ostatecznie doprowadziło do ich wyginięcia. Badanie dostarcza informacji na temat tego, w jaki sposób takie zbiory mogą informować o bieżących strategiach ochrony zagrożonych gatunków. Klasyfikować Dzisiaj.

Dziesięć tysięcy lat temu ostatnia grupa mamutów włochatych została odizolowana na Wyspie Wrangla u wybrzeży Syberii z powodu podnoszącego się poziomu mórz, który oddzielił górzystą wyspę od lądu. Nowe badania genomiczne sugerują, że ta izolowana grupa, która żyła na wyspie przez następne 6000 lat, początkowo liczyła nie więcej niż osiem osobników, a w ciągu 20 pokoleń rozrosła się do 200–300 osobników. Opublikowano w czasopiśmie komórka Badanie przeprowadzone 27 czerwca wykazało, że mamuty na Wyspie Wrangla wykazywały oznaki chowu wsobnego i niskiej różnorodności genetycznej, ale same te czynniki nie wyjaśniają ich ostatecznego tajemniczego wyginięcia.

Pies syberyjski kontynentalny. Prawa autorskie: Kocham Dalina

Ponowna ocena teorii wymierania

„Możemy teraz odrzucić pogląd, że populacja była bardzo mała i że była skazana na wyginięcie z powodów genetycznych” – mówi główny autor badania Löv Dalén, genetyk ewolucyjny w Centrum Paleogenetyki, wspólnym projekcie Muzeum Szwedzkiego Historii Naturalnej i Uniwersytetu w Sztokholmie: „Być może zabiło je przypadkowe zdarzenie i gdyby to przypadkowe zdarzenie nie miało miejsca, nadal mielibyśmy mamuty”.

Kocham Dalina. Prawa autorskie: Ian Watts

Wgląd w bieżące wysiłki na rzecz ochrony przyrody

Oprócz rzucenia światła na dynamikę populacji mamutów włochatych, ta analiza mamutów z Wyspy Wrangla może pomóc w opracowaniu strategii ochrony współczesnych zagrożonych zwierząt.

„Mamuty to doskonały system pozwalający zrozumieć trwający kryzys różnorodności biologicznej i to, co dzieje się z genetycznego punktu widzenia, gdy gatunek przechodzi przez wąskie gardło populacji, ponieważ odzwierciedla to los dużej części dzisiejszej populacji” – mówi Marianne DeHasek, pierwsza autorka z Centrum ds. Paleogenetyka.

Marian DeHasek pracuje w starożytnym laboratorium DNA. Źródło obrazu: Kocham Dalina

Wyzwania genetyczne i trwałe dziedzictwo

Aby zrozumieć genomiczne konsekwencje wąskiego gardła na Wyspie Wrangla dla populacji mamutów, zespół przeanalizował genomy 21 mamutów włochatych – 14 z Wyspy Wrangla i 7 z populacji mamutów żyjących przed wąskim gardłem. W sumie próbki obejmują ostatnie 50 000 lat istnienia mamuta włochatego, dając wgląd w zmiany różnorodności genetycznej mamutów w czasie.

W porównaniu do swoich przodków z kontynentu, genomy mamutów z Wyspy Wrangla wykazywały oznaki chowu wsobnego i niską różnorodność genetyczną. Oprócz ogólnego zmniejszenia różnorodności genetycznej wykazano zmniejszoną różnorodność głównego kompleksu zgodności tkankowej, czyli grupy genów znanych ze swojej kluczowej roli w odpowiedzi immunologicznej kręgowców.

Wyspa Naba Wrangla. Prawa autorskie: Kocham Dalina

Długoterminowe wpływy genetyczne i przyszłe badania

Naukowcy wykazali, że różnorodność genetyczna populacji malała przez 6000 lat, kiedy mamuty zamieszkiwały Wyspę Wrangla, aczkolwiek w bardzo powolnym tempie, co sugeruje, że wielkość populacji do końca utrzymywała się na stałym poziomie. Chociaż populacja mamutów na wyspie stopniowo gromadziła mniej lub bardziej szkodliwe mutacje przez całe swoje sześć tysięcy lat istnienia, naukowcy wykazali, że populacja powoli pozbywała się bardziej szkodliwych mutacji.

„Jeśli osobnik miał bardzo szkodliwą mutację, w zasadzie nie był on zdolny do życia, więc mutacje te z biegiem czasu stopniowo znikały z populacji, ale z drugiej strony widzimy, że mamuty gromadziły dość szkodliwe mutacje, aż prawie wymarły” – mówi DeHasek. „W bieżących programach ochrony przyrody ważne jest, aby pamiętać, że nie wystarczy przywrócić populację do przyzwoitych rozmiarów; należy ją także aktywnie i genetycznie monitorować, ponieważ skutki genomiczne mogą utrzymywać się przez ponad 6000 lat”.

Ostatnia tajemnica wyginięcia mamuta włochatego

Chociaż genomy mamutów analizowane w tym badaniu obejmują duże ramy czasowe, nie obejmują ostatnich 300 lat istnienia tego gatunku. Naukowcy odkryli jednak skamieniałości z końcowego okresu życia mamuta i planują sekwencjonowanie genomu w przyszłości.

„To, co ostatecznie się wydarzyło, pozostaje trochę tajemnicą – nie wiemy, dlaczego wyginęły po mniej więcej 6000 latach, ale uważamy, że stało się to nagle” – mówi Dallin. „Chciałbym mówią, że istnieje nadzieja na odkrycie przyczyny wyginięcia, ale nie ma żadnych „obietnic”.

Odniesienie: „Czasowa dynamika erozji genomu mamuta włochatego przed wyginięciem” 27 czerwca 2024 r., komórka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033