Vlnatí mamuti na Wrangelově ostrově pocházejí z velmi malé populace a navzdory genetickým překážkám dokázali přežít 6 000 let. Jeho náhlé vyhynutí zůstává záhadou a poskytuje lekce pro současné úsilí o ochranu. Copyright: Beth Zaiken
Genetická analýza posledních vlněných mamutů na Wrangelově ostrově odhalila populaci, která dokázala přežít 6000 let navzdory intenzivnímu příbuzenskému křížení a nízké genetické rozmanitosti.
Zpočátku se tato skupina skládala pouze z osmi jedinců, poté se rozšířila na 200-300 členů. Zatímco genetické problémy přímo nezpůsobily jejich vyhynutí, stále není jasné, co nakonec k jejich vyhynutí vedlo. Studie poskytuje pohled na to, jak mohou takové sbírky informovat o současných strategiích ochrany ohrožených druhů. Klasifikovat dnes.
Před deseti tisíci lety se poslední skupina vlněných mamutů izolovala na Wrangelově ostrově u pobřeží Sibiře kvůli stoupající hladině moře, která oddělovala hornatý ostrov od pevniny. Nový genomický výzkum naznačuje, že tato izolovaná skupina, která na ostrově žila dalších 6000 let, začala s ne více než osmi jedinci a během 20 generací se rozšířila na 200 až 300 jedinců. Publikováno v časopise buňka 27. června studie ukázala, že mamuti na Wrangelově ostrově vykazovali známky příbuzenské plemenitby a nízké genetické diverzity, ale tyto faktory samy o sobě nevysvětlují jejich případné záhadné vyhynutí.
Pes sibiřský. Copyright: Love Dalin
Přehodnocování teorií zániku
„Nyní můžeme odmítnout myšlenku, že populace byla velmi malá a že byla z genetických důvodů odsouzena k zániku,“ říká hlavní autor studie Löv Dalén, evoluční genetik z Centra pro paleogenetiku, společného projektu Švédského muzea. z přírodopisu a Stockholmské univerzity „Možná to byla jen náhodná událost, která je zabila, a kdyby se tato náhodná událost nestala, máme mamuty dodnes.“
Miluji Dalina. Copyright: Ian Watts
Nahlédnutí do současných ochranářských snah
Kromě vrhání světla na dynamiku populace mamutů srstnatých může tato analýza mamutů z Wrangelova ostrova pomoci informovat o strategiích ochrany dnešních ohrožených zvířat.
„Mamuti jsou vynikajícím systémem pro pochopení probíhající krize biologické rozmanitosti a toho, co se stane z genetického hlediska, když druh prochází úzkým hrdlem populace, protože odrážejí osud velké části dnešní populace,“ říká Marianne DeHasek, první autorka z Centra pro Paleogenetika.
Marian DeHasek pracuje ve staré laboratoři DNA. Obrazový kredit: Love Dalin
Genetické výzvy a trvalé dědictví
Aby tým porozuměl genomickým důsledkům úzkého hrdla Wrangelova ostrova na populace mamutů, analyzoval genomy 21 vlněných mamutů – 14 z Wrangelova ostrova a 7 z mamutích populací, které žily před úzkým hrdlem. Celkově vzorky pokrývají posledních 50 000 let existence mamuta srstnatého a poskytují okno do toho, jak se genetická rozmanitost mamutů v průběhu času měnila.
Ve srovnání s jejich pevninskými předky vykazovaly genomy mamutů Wrangelových ostrovů známky inbreedingu a nízké genetické diverzity. Kromě celkové snížené genetické diverzity vykazovaly sníženou diverzitu v hlavním histokompatibilním komplexu, skupině genů známých pro svou kritickou roli v imunitní reakci obratlovců.
Ostrov Nab Wrangel. Copyright: Love Dalin
Dlouhodobé genetické vlivy a budoucí výzkum
Vědci ukázali, že genetická diverzita populace nadále klesala po celé období 6000 let, kdy mamuti obývali Wrangelův ostrov, i když velmi pomalým tempem, což naznačuje, že velikost populace byla až do konce stabilní. Přestože mamutí populace ostrova během své šestitisícileté existence postupně nahromadila více či méně škodlivé mutace, vědci ukázali, že se populace škodlivějších mutací pomalu zbavovala.
„Pokud měl jedinec velmi zhoubnou mutaci, nebyl v zásadě životaschopný, takže tyto mutace v průběhu času z populace postupně mizely, ale na druhou stranu vidíme, že mamuti hromadili docela škodlivé mutace, až téměř vyhynuli,“ říká. DeHasek. „Pro současné programy ochrany je důležité mít na paměti, že nestačí vrátit populaci zpět do slušné velikosti; musíte ji také aktivně a geneticky monitorovat, protože tyto genomické efekty mohou trvat déle než 6000 let.“
Poslední záhada za vyhynutím mamuta srstnatého
Ačkoli mamutí genomy analyzované v této studii pokrývají velký časový rámec, nezahrnují posledních 300 let existence tohoto druhu. Vědci však objevili fosilie ze závěrečného období života mamuta a plánují v budoucnu sekvenovat genom.
„Co se stalo na konci, je stále trochu záhadou – nevíme, proč vyhynuli poté, co byli víceméně v pořádku po dobu 6000 let, ale myslíme si, že se to stalo náhle,“ říká Dallin. „Rád bych říkají, že existuje naděje na zjištění, proč vyhynuli, ale neexistují žádné „sliby“.
Odkaz: „Časová dynamika eroze genomu mamutího mamuta před vyhynutím“ 27. června 2024, buňka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033
