Záhady prežitia a záhadného vyhynutia na ostrove Wrangel

Vlnené mamuty na ostrove Wrangel, pochádzajúce z veľmi malej počiatočnej populácie, žili napriek genetickým obmedzeniam 6000 rokov. Ich náhle vyhynutie zostáva záhadou a poskytuje lekcie pre súčasné snahy o ochranu. Poďakovanie: Beth Zaken

Genetická analýza posledných mamutov na ostrove Wrangel ukázala, že takáto populácia dokázala prežiť 6 000 rokov napriek vážnemu príbuzenskému kríženiu a nízkej genetickej diverzite.

Spočiatku pozostávala z nie viac ako ôsmich jednotlivcov, ale neskôr sa skupina rozšírila na 200 – 300 členov. Hoci genetické problémy priamo nespôsobili ich vyhynutie, nie je jasné, čo nakoniec spôsobilo ich zánik. Štúdia poskytuje pohľad na to, ako môžu takéto populácie informovať o súčasných stratégiách ochrany ohrozených druhov. druhov Dnes.

Pred desiatimi tisíckami rokov sa posledná populácia srstnatých mamutov na ostrove Wrangel, pri pobreží Sibíri, dostala do izolácie, keď hladina mora stúpla a oddelila hornatý ostrov od pevniny. Nový genomický výskum ukazuje, že táto izolovaná populácia, ktorá zostala na ostrove ďalších 6000 rokov, začala s viac ako ôsmimi jedincami a rozšírila sa na 200 až 300 v priebehu 20 generácií. uverejnené v časopise miestnosť Štúdia 27. júna ukazuje, že mamuty na ostrove Wrangel vykazujú známky príbuzenského kríženia a nízkej genetickej diverzity, no tieto faktory samotné nie sú zodpovedné za ich záhadné a konečné vyhynutie.

sibírsky pevninský kel. Poďakovanie: Love Delaney

Prehodnotenie teórií vyhynutia

„Teraz môžeme s istotou odmietnuť myšlienku, že populácie boli veľmi malé a že k ich vyhynutiu došlo z genetických dôvodov,“ hovorí hlavný autor Love Dalén, evolučný genetik v Centre pre paleogenetiku, čo je spoločná spolupráca medzi Švédskym múzeom prírodnej histórie a Štokholmom. Univerzita bola istá.“ „To znamená, že to bola pravdepodobne nejaká náhodná udalosť, ktorá ich zabila, a ak by sa táto náhodná udalosť nestala, stále by sme dnes mali mamutov.“

Milujte Dalena. Poďakovanie: Ian Watts

Pohľad na súčasné snahy o ochranu

Okrem vrhnutia svetla na populačnú dynamiku mamuta vlnitého môže táto analýza mamutov z Wrangelovho ostrova pomôcť pri informovaní o stratégiách ochrany v súčasnosti ohrozených zvierat.

„Mamuty sú vynikajúcim systémom na pochopenie súčasnej krízy biodiverzity a na pochopenie z genetickej perspektívy, čo sa stane, keď druh prekoná populačné úzke miesto,“ hovorí prvá autorka Marianne DeHasch z Centra pre paleogenetiku, pretože „odrážajú osud mnohých populácií. dnes.“

Marianne DeHask pracujúca v prastarom laboratóriu DNA. Foto: Love Delaney

Genetické výzvy a trvalé dedičstvo

Aby sme pochopili genómové dôsledky, ktoré malo úzke miesto na ostrove Wrangel na populácie mamutov, tím analyzoval genómy 21 mamutov – 14 z Wrangelovho ostrova a 7 z pevninských populácií, ktoré predchádzali prekážke. Celkovo vzorky pokrývajú posledných 50 000 rokov existencie mamutov a poskytujú pohľad na zmeny v genetickej diverzite mamutov v priebehu času.

V porovnaní s ich predchodcami z pevniny vykazoval genóm mamuta na ostrove Wrangel známky príbuzenského kríženia a menšiu genetickú diverzitu. Okrem celkovo nízkej genetickej diverzity vykazovali menšiu diverzitu v hlavnom komplexe histokompatibility, skupine génov, o ktorých je známe, že hrajú dôležitú úlohu v imunitnej odpovedi stavovcov.

Wrangelov ostrov slonoviny. Poďakovanie: Love Delaney

Dlhodobé genetické účinky a budúci výskum

Vedci ukázali, že počas 6000 rokov, počas ktorých mamuty obývali ostrov Wrangel, genetická diverzita populácie naďalej klesala, aj keď oveľa pomalším tempom, čo naznačuje, že veľkosť populácie zostala stabilná až do úplného konca. A hoci sa v mamutej populácii ostrova počas 6000-ročného pôsobenia postupne nahromadili stredne škodlivé mutácie, vedci ukázali, že populácia postupne likviduje najškodlivejšie mutácie.

„Ak má jednotlivec príliš veľa škodlivých mutácií, v podstate nie sú životaschopné,“ hovorí DeHask, „takže časom tieto mutácie pomaly zmiznú z populácie, ale na druhej strane vidíme, že mamuty takmer vyhynuli a mierne sa hromadili.“ škodlivé mutácie až „Pre súčasné programy ochrany je dôležité poznamenať, že nestačí dostať populáciu späť na slušnú veľkosť; musíte ju tiež aktívne a geneticky monitorovať, pretože tieto genómové účinky môžu pretrvávať viac ako 6000 rokov.“ .“

Posledná záhada vyhynutia mamuta srstnatého

Hoci mamutie genómy analyzované v tejto štúdii zahŕňajú veľké časové rozpätie, nezahŕňajú posledných 300 rokov existencie druhu. Vedci však objavili fosílie z neskorého obdobia mamutov a v budúcnosti plánujú vykonať genómové sekvenovanie.

„Čo sa stalo na konci, je stále záhadou – nevieme, prečo vyhynuli po tom, čo žili viac-menej dobre 6000 rokov, ale myslíme si, že sa to stalo náhle,“ hovorí Delon. „Povedal by som, že stále existuje nádej na zistenie, prečo vyhynuli, ale žiadne sľuby.“

Odkaz: „Časová dynamika degradácie genómu mamuta pred vyhynutím“ 27. júna 2024, miestnosť,
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033