Последние шерстистые мамонты были инбредными, но не обреченными на вымирание
Последняя популяция шерстистых мамонтов оказалась изолирована на острове Врангеля у побережья Сибири 10 000 лет назад, когда повышение уровня моря отрезало гористый остров от материка.
Новый геномный анализ показывает, что изолированные мамонты, жившие на острове последующие 6000 лет, произошли максимум от восьми особей, но выросли до 200–300 особей в течение 20 поколений.
Исследователи сообщают 27 июня в журнале Cell, что геномы мамонтов острова Врангеля демонстрировали признаки инбридинга и низкого генетического разнообразия, но не в той степени, которая могла бы объяснить их окончательное (и загадочное) вымирание.
«Теперь мы можем уверенно отвергнуть идею о том, что популяция была просто слишком мала и что они были обречены на вымирание по генетическим причинам», — говорит старший автор Лове Дален, эволюционный генетик из Центра палеогенетики.
«Это означает, что, вероятно, это было просто какое-то случайное событие, которое их уничтожило, и если бы этого случайного события не произошло, то у нас до сих пор были бы мамонты».
Помимо прояснения динамики популяции шерстистых мамонтов, этот анализ может помочь в разработке стратегий сохранения современных исчезающих видов животных.
«Мамонты — отличная система для понимания продолжающегося кризиса биоразнообразия и того, что происходит с генетической точки зрения, когда вид проходит через эффект бутылочного горлышка, потому что они отражают судьбу многих современных популяций», — говорит первый автор Марианна Дехаске из Центра палеогенетики.
Чтобы понять геномные последствия «бутылочного горлышка» на острове Врангеля, команда проанализировала геномы 21 шерстистого мамонта — 14 с острова Врангеля и 7 из материковой популяции, существовавшей до изоляции. В совокупности образцы охватывают последние 50 000 лет существования вида, предоставляя возможность увидеть, как менялось генетическое разнообразие мамонтов с течением времени.
По сравнению с их материковыми предками, геномы мамонтов острова Врангеля показали:
- Признаки инбридинга и низкого генетического разнообразия.
- Сниженное разнообразие в главном комплексе гистосовместимости (MHC) — группе генов, играющих критическую роль в иммунном ответе позвоночных.
Исследователи показали, что генетическое разнообразие популяции продолжало снижаться на протяжении всех 6000 лет обитания мамонтов на острове, хотя и очень медленными темпами. Это говорит о том, что численность популяции оставалась стабильной вплоть до самого конца.
Хотя популяция постепенно накапливала умеренно вредные мутации на протяжении 6000 лет, исследователи показали, что она медленно избавлялась от наиболее вредных мутаций.
«Если у особи есть чрезвычайно вредная мутация, она, по сути, нежизнеспособна, поэтому эти мутации постепенно исчезали из популяции с течением времени. С другой стороны, мы видим, что мамонты накапливали слабовредные мутации почти до самого момента их вымирания», — говорит Дехаске.
«Для современных программ сохранения важно помнить, что недостаточно просто увеличить популяцию до приличного размера; также необходимо активно и генетически отслеживать ее, потому что эти геномные эффекты могут длиться более 6000 лет».
Хотя проанализированные геномы охватывают большой промежуток времени, они не включают последние 300 лет существования вида. Однако исследователи уже обнаружили окаменелости этого финального периода и планируют провести геномное секвенирование в будущем.
«То, что произошло в конце, все еще остается загадкой — мы не знаем, почему они вымерли после того, как более или менее благополучно просуществовали 6000 лет, но мы думаем, что это было что-то внезапное», — говорит Дален. — Я бы сказал, что еще есть надежда выяснить, почему они вымерли, но без гарантий».