Nejstarší DNA na světě – stará 1,2 milionu let – odhaluje vývoj mamuta

Ilustrace představuje rekonstrukci prérijních mamutů, které předcházely mamutům, na základě genetických znalostí, které nyní máme od mamuta Adicha. Zápočet: Beth Zaken / CPG

Sekvence dosáhl mezinárodní tým vedený vědci z Centra pro paleogenetiku ve Stockholmu DNA Obnoveno z pozůstatků mamuta starých až 1,2 milionu let. Analýzy ukazují, že kolumbijský mamut, který obýval Severní Ameriku během poslední doby ledové, byl hybridem mezi mamutem vlněným a dříve neznámou genetickou linií mamuta. Studie navíc poskytuje nové poznatky o tom, kdy a jak rychle se mamuti promění v chladné klima. Tato zjištění byla zveřejněna dnes (17. února 2021) b Příroda.

Asi před milionem let nebyli žádní mamuti ani kolumbijští mamuti, protože se ještě nevyvinuli. Toto bylo jejich předchozí období, mamut starověké prérie. Vědci nyní dokázali analyzovat genom ze tří starověkých mamutů pomocí DNA získané z mamutích zubů pohřbených po dobu 0,7–1,2 milionu let v sibiřské parafrázi.

Je to poprvé, co byla DNA sekvenována a ověřena z miliónů let starých vzorků, a extrakce DNA ze vzorků byla náročná. Vědci zjistili, že ve vzorcích zůstalo pouze množství DNA a že DNA byla degradována na velmi malé fragmenty.

„Tato DNA je pozoruhodně stará. Vzorky jsou tisíckrát starší než pozůstatky Vikingů a dokonce předcházejí existenci lidí a neandertálců předem,“ říká hlavní autor Lav Dalen, profesor evoluční genetiky v Centru pro paleogenetiku ve Stockholmu.

Věk vzorků byl určen pomocí geologických dat a molekulárních hodin. Tyto dva typy analýz ukázaly, že dva ze vzorků jsou staré více než milion let, zatímco třetí je starý asi 700 000 let a představuje jednoho z prvních vlněných mamutů.

Nečekaný zdroj kolumbijského mamuta

Analýza genomu ukázala, že nejstarší vzorek starý asi 1,2 milionu let patří do dříve neznámé genetické linie mamuta. Vědci mu říkají mamut Krastovka, založený na osadě, ve které se nacházel. Výsledky ukazují, že mamut Krastovka se před více než dvěma miliony let odchýlil od ostatních sibiřských mamutů.

“To nás úplně překvapilo. Všechny předchozí studie naznačovaly, že v té době na Sibiři existoval pouze jeden druh mamuta, který se jmenoval prérijní mamut. Naše analýzy DNA však nyní ukazují, že existují dvě různé genetické linie, které nazýváme mamut Adica a mamut Krastovka. „Stále nemůžeme s jistotou říci, ale myslíme si, že představují dva různé druhy,“ říká hlavní autor studie Tom van der Volk.

Učte se od přátel s Tuskem

Love Dalen a spoluautorka Patricia Pechenerova s ​​mamutími prsy na ostrově Wrangel. Uznání: Gleb Danilov

Vědci naznačují, že mamuti, kteří patřili do dynastie Krastovka, která se usadila v Severní Americe asi před 1,5 miliony let. Analýzy navíc ukazují, že kolumbijský mamut, který obýval Severní Ameriku během poslední doby ledové, byl hybrid. Asi polovina jeho genomu pocházela z dynastie Krastovka a druhá polovina z mamuta.

“Jedná se o důležitý objev. Zdá se, že kolumbijský mamut, jeden z nejznámějších druhů v době ledové v Severní Americe, se vyvinul hybridizací, k níž došlo před asi 420 000 lety,” říká hlavní autorka Patricia Pechenov.

Evoluce a adaptace u mamuta

Zdá se, že druhý milion let starý genom z mamuta Adicha byl předky mamuta vlnatého. Vědci tak byli schopni porovnat jeho genom s genomem jednoho z prvních mamutů vln, který žil před 0,7 miliony let, a s genomem mamuta jen starým několik tisíc let. To umožnilo prozkoumat, jak se mamuti přizpůsobili životu v chladném prostředí a do jaké míry se tyto adaptace vyvinuly během procesu speciace.

Krastovka vzorek zub

Ukázkový zub Krastovky. Zápočet: CPG

Analýzy ukázaly, že genetické varianty spojené s životem v Arktidě, jako je růst vlasů, tepelná regulace, ukládání tuků, tolerance vůči chladu a denní rytmy, byly již před milionem let staré smrti, dávno před zdrojem strašidelného mamuta. Tyto výsledky naznačují, že většina úprav v mamutí linii proběhla pomalu a postupně v průběhu času.

„Schopnost sledovat genetické změny během konkrétní události je jedinečná. Naše analýzy ukazují, že většina studených shod již existovala u předchůdce Cretan Mammoth, a nenalezli jsme žádné důkazy o tom, že během procesu specifikace byl přirozený výběr rychlejší,“ říká spolu- autor David Diz. -Dell-Molino.

Budoucí výzkum

Nové výsledky otevírají dveře široké škále budoucích studií o jiných druzích. Asi před milionem let byla doba, kdy se mnoho druhů rozšířilo po celém světě. Byla to také doba významných změn podnebí a hladiny moře a také poslední změna magnetických pólů Země. Z tohoto důvodu se vědci domnívají, že genetická analýza v tomto měřítku má velký potenciál prozkoumat širokou škálu vědeckých otázek.

„Jednou z velkých otázek nyní je, jak daleko v čase můžeme zajít. Dosud jsme nedosáhli limitu. Vzdělaný odhad by byl, že bychom mohli získat dva miliony let staré DNA a možná se dokonce vrátit k 2,6 milionu. Před tím neexistoval permafrost, kde by bylo možné uchovat starou DNA, “říká Anders Gutterstrom, profesor molekulární archeologie a vedoucí společného výzkumu v paleogenetickém centru.

Odkaz: 17. února 2021, Příroda.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03224-9

Studie je výsledkem mezinárodní spolupráce zahrnující 22 vědců z devíti zemí. Kromě vědců z paleogenetického centra, společného výzkumného centra financovaného ze Stockholmské univerzity a Švédského přírodovědného muzea, studie zahrnuje také výzkumníky z Ruské akademie věd, Přírodovědného muzea a Creek Institute ve Velké Británii. , UC Santa Cruz v USA, univerzita v Postupimi v Německu, zemědělská univerzita v Číně, technická univerzita na Středním východě v Turecku, Arctic University v Norsku a univerzita v Kodani v Dánsku.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.