Ученые успешно извлекли, идентифицировали и проанализировали самую старую в истории ДНК животного, не попавшего в ловушку вечной мерзлоты. Генетический материал возрастом 360 000 лет был получен из костей пещерного медведя, более крупного родственника белых и бурых медведей, который умер на территории современной Грузии. Анализ его ДНК показывает, что пещерные медведи произошли 1,5 миллиона лет назад от того же общего предка, что его бурые и белые собратья, а также другие ныне вымершие виды этих животных.
Интересная находка
Исследователи из Университета Ноттингем Трент изучили череп грузинского пещерного медведя и обнаружили ДНК в его каменной кости, которая защищает внутреннее ухо. «Наше исследование показывает, что эта удивительная молекула может существовать даже дольше, чем считалось ранее. Это открывает новые возможности для генетических исследований в ранее невообразимых временных масштабах», - сказал ведущий исследователь доктор Аксель Барлоу из Университета Ноттингем Трент.
«Мы проанализировали каменную кость, которая была примерно в семь раз старше, чем любая из ранее изученных нами, и выяснили, что данные генома могут быть восстановлены из образцов умеренной зоны. Этот пещерный медведь, вероятно, жил до того периода, когда появился Homo sapiens», - сказал он.
Лучшее место для взятия генетического материала
Известно, что каменная кость почти непроницаема для загрязнений. Поэтому она часто является лучшим местом для поиска неповрежденного генетического материала в очень старых окаменелостях.
В ДНК была степень загрязнения и разрушений, но исследователи смогли отфильтровать это все с помощью компьютера. Затем они сравнили образец с ДНК другого пещерного медведя, который был получен ранее и датируется периодом 30 000–75 000 лет до н. э. Прямое сравнение образцов показало, как геном изменился в результате мутаций с течением времени.
Затем была рассчитана частота мутаций на основе разницы между образцами, что позволило команде вычислить, когда вид эволюционировал. «Наш анализ данных полного генома выявил новую историю эволюции пещерных медведей. Нам впервые удалось определить частоту мутаций в геноме пещерного медведя», - сказал доктор Барлоу.
Появление новых данных
Исследование проливает свет не только на происхождение видов пещерных медведей, но и на другие аспекты генеалогического древа этих животных. Пещерные медведи образовали свою собственную ветвь 1,5 миллиона лет назад. По какой-то причине их потомок разделился на два вида - белых и бурых медведей. Это случилось полмиллиона лет спустя.
Это также время, когда начали появляться три новых вида пещерных медведей, указывая на то, что широкомасштабное событие вынудило животных адаптироваться к разным внешним условиям.
Исследователи считают, что триггерное событие миллион лет назад, скорее всего, было переходным периодом в средний плейстоцен, который привел к более длительным и суровым ледниковым периодам.
«Используя рассчитанную частоту мутаций, мы обнаружили, что серьезные климатические изменения могли быть фактором, способствующим основным эволюционным событиям у этих гигантских медведей», - добавляет доктор Барлоу.
«С помощью ДНК мы можем расшифровать генетический код вымерших животных через много лет после их исчезновения. На протяжении тысяч лет ДНК, присутствующая в древних образцах, медленно исчезает, создавая временное ограничение на то, как далеко назад во времени вы обычно можете вернуться», - добавил он.
Немного о животных
Пещерные медведи, известные в науке под названием Ursus kudarensis praekudarensis, весили до тонны, что примерно в два раза превышает массу самца белого медведя, который на сегодняшний день является крупнейшим в мире наземным хищником.
Такая невероятная масса и диета, состоящая только из растений (предполагается, что они были вегетарианцами), означают, что гиганты изо всех сил пытались накапливать достаточно жира и иногда гибли зимой. Известно, что в своих пещерах они впадали в зимнюю спячку, как и современные медведи. Этот вид вымер около 25000 лет назад, но причина его исчезновения остается неизвестной. Считается, что их гибель могла быть связана с изменением климата.
Открытие было сделано недавно. До этого самая старая ДНК была обнаружена у шерстистого мамонта, вымершего 1,2 млн лет назад. А самая старая ДНК, секвенированная ранее, датируется периодом от 780 000 до 560 000 лет до нашей эры.
