Крошечная ушная косточка пещерного медведя, умершего около 360 000 лет назад, дала самый древний геном, не связанный с вечной мерзлотой. Ее анализ позволяет по-новому взглянуть на эволюцию этих древних животных.
Пещерные медведи (Ursus spelaeus) впервые появились в Европе около 400 000 лет назад, а затем исчезли примерно 25 000 лет назад. При длине 3,5 метра и высоте 1,7 метра в холке эти млекопитающие, обитающие на всей территории Евразийского континента, были крупнее современных медведей. Тем не менее о них до сих пор мало что известно. Исследование теперь дает нам более подробную информацию.
ДНК возрастом 360 000 лет
С помощью ДНК мы можем расшифровать генетический код вымерших животных. Проблема в том, что со временем эти данные исчезают.
Эта работа, опубликованная в Current Biology, показывает, что ДНК может существовать дольше, чем ожидалось, открывая новые возможности для генетических исследований.
Анализируемая кость — окаменелая кость во внутреннем ухе — предположительно сформировалась примерно 360 000 лет назад. Это примерно в семь раз старше, чем все, что команда смогла изучить до сих пор.
Обратите внимание, что более старые образцы ДНК, конечно, существуют, но все они происходят из окаменелостей, обнаруженных в вечной мерзлоте. Несколько дней назад ДНК возрастом 1,2 миллиона лет была извлечена и частично секвенирована с коренных зубов двух мамонтов.
Некоторые характеристики позволили сохранить ДНК этой маленькой кости, найденной в пещерах Кударо (Грузия). «Хотя эта кость не происходит из вечной мерзлоты, она поступает из пещеры в горах, где условия — такие, как температура и влажность — довольно постоянны, а средняя температура остается низкой», — отмечает Майкл Хофрейтер из Потсдамского университета. Кроме того, «эта окаменевшая кость, самая твердая кость в скелете млекопитающих. Следовательно, ДНК лучше всего выживает в структурах этого типа».
Вооруженные этой маленькой косточкой, исследователи собрали и проанализировали миллиарды коротких фрагментов ДНК с помощью компьютера, чтобы устранить загрязняющие источники, накопленные за предыдущие 360 000 лет (в основном бактериальные и грибковые). Эталонный геном, взятый у современного белого медведя, позволил провести эту очистку.
Ключевым вопросом было то, насколько этот медведь может быть связан с современными медведями. Оснащенные своим геномом, авторы провели сравнительный анализ с другими образцами, эволюционировавшими от 70 000 до 35 000 лет назад. Новый документ подтверждает, что пещерные медведи и современные медведи разошлись от общего предка и что это разделение произошло около 1,5 миллиона лет назад.
До сих пор ученые думали, что это разделение произошло чуть более миллиона лет назад, но они не были уверены, когда.
Этот геном позволил оценить разделение бурых и белых медведей, а также основные эволюционные линии пещерных медведей. Интересно, что все эти разделения произошли примерно в то время, когда циклы ледникового периода стали более экстремальными. Таким образом, кажется, что климат повлиял на эволюцию этих видов медведей.
Это новое исследование, помимо того, что рассказывает нам больше об эволюционной истории медведей, естественным образом демонстрирует удивительную прочность ДНК. Исследователи могут даже найти древнюю ДНК за пределами вечной мерзлоты в образцах возрастом до 500 000 лет, если будут подходящие условия.
Источник:
