Анализ ДНК мамонтов из Мексики выявил ранее неизвестную генетическую линию

Фото из открытых источников

Задолго до строительства международного аэропорта имени Фелипе Анхелеса, расположенного к северо-востоку от Мехико, в этом районе находилось озеро Шальтокан, а также богатая экосистема доисторических животных. Спустя много лет, в 2019 году, началось довольно спорное строительство аэропорта, в результате которого были обнаружены не менее 110 особей мамонтов, а также множество других ископаемых животных.

Палеонтологи предполагали, что эти мамонты генетически идентичны или очень похожи на колумбийского мамонта (Mammuthus columbi) — единственного вида мамонтов, обитающего в Северной и Центральной Америке. Другой вид мамонтов, встречающийся в Северной Америке, — это шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius), который, очевидно, мигрировал с Евразийского континента и встречается преимущественно в Канаде и США. Однако происхождение колумбийского мамонта менее ясно.

Предыдущие исследования предполагают, что колумбийский мамонт, возможно, появился в результате гибридизации шерстистых мамонтов с другим евразийским видом, степным мамонтом (Mammuthus trogontherii), примерно 800 000–400 000 лет назад. Вероятно, эти мамонты были теми же, что и те, что обитают в Мексике.

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Science, рисует совершенно иную картину на основе анализа митохондриальной ДНК мамонтов, найденных во время строительства международного аэропорта имени Фелипе Анхелеса, а также образцов мамонтов, раскопанных в период с 2016 по 2019 год на участке в соседнем Тультепеке.

Чаще всего извлечение пригодной для анализа ДНК в тропиках затруднено, поскольку ДНК обычно плохо сохраняется в тёплом климате. Это контрастирует с многочисленными образцами ДНК шерстистых и степных мамонтов, найденными на Крайнем Севере. Таким образом, большинство ранее полученных ДНК колумбийских мамонтов были получены из ископаемых, найденных в более северных регионах Северной Америки. Использование митохондриальной ДНК, выделенной из зубов, вместо ядерной ДНК, позволило обойти эту проблему, хотя таким способом можно было изучать только материнскую линию, что может не отражать разнообразие ядерного генома.

Исследование выявило отдельную митохондриальную линию мексиканских мамонтов, обозначенную как клада 1G, отдельную от других североамериканских мамонтов. Внутри клады 1G также были выделены дополнительные группы. Группы внутри мексиканской группы показали более глубокую генетическую дивергенцию, чем ожидалось, причём дивергенция внутри клады 1G оказалась столь же значительной, как и дивергенция между другими основными линиями североамериканских мамонтов.

Авторы предлагают два объяснения этим результатам. «Во-первых, в предковой популяции M. primigenius могла существовать структура на митохондриальном уровне до гибридизации с линией крестовки, похожей на M. trogontherii, которая дала начало M. columbi. Во-вторых, эта закономерность может указывать на то, что разные родительские популяции M. primigenius смешивались в разное время со схожей линией крестовки, похожей на M. trogontherii, что привело к появлению дивергентных митогеномов M. columbi».

Авторы исследования отмечают, что склоняются к первому объяснению. Исследователи также использовали радиоуглеродное датирование для определения возраста окаменелостей, что позволило предположить, что эти расходящиеся линии сосуществовали в позднем плейстоцене, от 40 000 до 12 700 лет назад.

Исследование наконец-то пролило немного света на вид, который ранее было трудно анализировать. «Это исследование подчёркивает важность получения древних геномных данных из более широких географических ареалов для полного понимания эволюционной траектории вымерших видов и демонстрирует возможность получения ДНК из образцов позднего плейстоцена из тропических широт», - отметили авторы исследования.