Миллион лет: из останков мамонта извлекли древнейший в мире образец ДНК

Древняя ДНК рассказала о происхождении мамонтов.

Древняя ДНК рассказала о происхождении мамонтов.
Иллюстрация Beth Zaiken/CPG.

Зубы мамонта, из которых была извлечена древнейшая ДНК.

Зубы мамонта, из которых была извлечена древнейшая ДНК.
Иллюстрация CPG.

Древняя ДНК рассказала о происхождении мамонтов.
Зубы мамонта, из которых была извлечена древнейшая ДНК.

Биологи изучили самую древнюю ДНК, которую когда-либо удавалось выделить из останков живых существ: ей 1,2 миллиона лет. ДНК была извлечена из зубов сибирского мамонта и многое рассказала об эволюции этих удивительных зверей.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Когда речь заходит о мамонтах, нам сразу представляется животное, покрытое густой и длинной шерстью и преследуемое отважными охотниками ледниковой эпохи.

Однако всё не так просто. Шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius) – знаменитый объект охоты наших предков – лишь один вид из рода мамонтов. А между тем этому роду несколько миллионов лет. Он много старше и последнего оледенения, начавшегося 110 тысячелетий назад, и вида Homo sapiens, которому двести тысяч лет или несколько больше.

Иногда останки этих древних существ позволяют изучить не только анатомию удивительных животных, но и их гены. Однако молекула ДНК – хрупкое соединение, и обычно она разрушается максимум за несколько сотен тысячелетий. До недавнего времени древнейшей в мире изученной ДНК какого бы то ни было вида была ДНК лошади, возраст которой попадает в диапазон 560-780 тысяч лет.

Теперь этот рекорд побит благодаря удивительной способности сибирской вечной мерзлоты сохранять останки. Биологи выделили ДНК из зубов трёх мамонтов, двум из которых более миллиона лет, а самому древнему – 1,2 миллиона лет.

Зубы мамонта, из которых была извлечена древнейшая ДНК.

По данным палеонтологов, в то время Сибирь населял только один вид мамонтов – степной мамонт (Mammuthus trogontherii). Однако анализ ДНК показал нечто неожиданное. Самый древний экземпляр (возрастом 1,2 миллиона лет) принадлежал к неизвестной ранее генетической линии, отделившейся от остальных сибирских мамонтов около двух миллионов лет назад.

"Это стало для нас полной неожиданностью, – признаётся первый автор статьи Том ван дер Валк (Tom van der Valk) из Центра палеогенетики в Стокгольме. – Все предыдущие исследования показывали, что в то время в Сибири существовал только один вид мамонта, называемый степным мамонтом. Но теперь наш анализ ДНК показывает, что существовали две разные генетические линии, которые мы здесь называем адычинским мамонтом и крестовским мамонтом. Мы пока не можем сказать наверняка, но полагаем, что это могут быть два разных вида".

Сопоставив ДНК только что открытого крестовского мамонта с геномами других его собратьев по роду, исследователи пришли к интересным выводам. Похоже, что этот "новичок" 1,5 миллиона лет назад появился и в Америке. Он пришёл туда из Евразии (напомним, что на месте Берингова пролива некогда существовал сухопутный перешеек).

Знаменитый шерстистый мамонт зародился в Евразии позже, но и он в свой черёд отправился покорять Новый Свет. 420 тысяч лет назад эти виды скрестились, и получился мамонт Колумба (Mammuthus columbi), преобладавший в Северной Америке во время последнего оледенения.

Древняя ДНК помогла ответить и ещё на один интригующий вопрос. Всем известно, что шерстистые мамонты были удивительно хорошо приспособлены к холоду. Но когда и как быстро появились эти адаптации?

Анализ показал, что уже более миллиона лет назад у сибирских мамонтов были гены, отвечающие за густую шерсть, обильные жировые запасы и другие адаптации к холоду. Никакого оледенения тогда ещё не было, но климат севера Сибири трудно было назвать курортным. С наступлением ледниковой эпохи эти гены оказались очень полезными и быстро распространились, дав начало новому виду – шерстистому мамонту.

Между прочим, исследователи считают, что 1,2 миллиона лет – это не предел. Они надеются, что вечная мерзлота может сохранить и более древнюю ДНК, вплоть до возраста в 2,6 миллиона лет (а ещё раньше в этих местах попросту не было вечной мерзлоты).

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как сибирская мерзлота сохранила самые древние молекулы РНК.