Древняя ДНК из образцов почвы показала, что мамонты и дикие лошади Юкона выжили на тысячи лет дольше, чем считалось

Небольшие образцы почвы, взятые из канадской вечной мерзлоты, открывают огромные возможности для изучения древней жизни на Юконе. Они предоставляют богатую новую информацию и опровергают прежние представления о динамике вымирания, сроках и выживании мегафауны, такой как мамонты, лошади и другие давно исчезнувшие виды.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи из Университета Макмастера, Университета Альберты, Американского музея естественной истории и правительства Юкона представляют 30 000-летнюю генетическую запись прошлых экосистем. Данные получены из кернов вечной мерзлоты, извлеченных в регионе Клондайк в центральном Юконе.

Исследователи использовали технологию обогащения и захвата ДНК, разработанную в Университете Макмастера, чтобы изолировать и с высокой детализацией восстановить изменяющиеся сообщества животных и растений в разные моменты времени в период перехода от плейстоцена к голоцену. Этот климатически нестабильный период 11 000–14 000 лет назад, когда исчез ряд крупных видов, таких как мамонты, мастодонты и саблезубые кошки.

Древние экосистемы были реконструированы с помощью крошечных образцов почвы, содержащих миллиарды микроскопических геномных последовательностей от видов животных и растений.

Анализ показывает, что численность мамонтов и лошадей уже резко сокращалась до начала климатической нестабильности. Они не вымерли мгновенно из-за чрезмерной охоты со стороны человека, как считалось ранее. Фактически, данные ДНК свидетельствуют, что шерстистый мамонт и североамериканская лошадь сохранялись до времени всего 5 000 лет назад, то есть вплоть до середины голоцена — эпохи, начавшейся примерно 11 000 лет назад, в которой мы живем сегодня.

В раннем голоцене окружающая среда Юкона продолжала drastically меняться. Бывшие богатые луга — «Мамонтовая степь» — были захвачены кустарниками и мхами, чему больше не препятствовали крупные стада пасущихся мамонтов, лошадей и бизонов. Сегодня луга не процветают в северной части Северной Америки, отчасти потому, что нет мегафауны как «экологических инженеров» для их поддержания.

«Эти богатые данные дают уникальное представление о популяционной динамике мегафауны и добавляют нюансов в дискуссию об их вымирании за счет более тонких реконструкций прошлых экосистем», — говорит эволюционный генетик Хендрик Пунар, ведущий автор статьи и директор Центра древней ДНК Макмастера.

Эта работа основана на предыдущих исследованиях ученых Макмастера, которые определили, что шерстистые мамонты и североамериканская лошадь, вероятно, присутствовали на Юконе примерно 9 700 лет назад. Усовершенствованные методы и дальнейшие исследования позволили уточнить более ранний анализ и приблизить дату их исчезновения к современности.

«Теперь, когда у нас есть эти технологии, мы понимаем, какой объем информации об истории жизни хранится в вечной мерзлоте», — объясняет Тайлер Мерчи, постдокторант кафедры антропологии Университета Макмастера и ведущий автор исследования.

«Объем генетических данных в вечной мерзлоте огромен и действительно позволяет провести реконструкцию экосистем и эволюции в масштабе, не имеющем аналогов среди других методов на сегодняшний день», — говорит он.

«Хотя мамонты исчезли навсегда, лошади — нет», — говорит Росс Макфи из Американского музея естественной истории, еще один соавтор. — «Лошадь, которая жила на Юконе 5 000 лет назад, напрямую связана с нынешним видом лошади, Equus caballus. Биологически это делает лошадь аборигенным североамериканским млекопитающим, и к ней следует относиться соответствующим образом».

Ученые также подчеркивают необходимость сбора и архивирования большего количества образцов вечной мерзлоты, которые рискуют быть безвозвратно утерянными из-за потепления в Арктике.