Древняя бактериальная ДНК извлечена из останков мамонта возрастом 1,1 млн лет

Фото из открытых источников

Из зуба мамонта, обитавшего на Земле более миллиона лет назад, учёные извлекли следы древних бактерий, когда-то обитавших в нём. Это открытие является старейшей из когда-либо обнаруженных ДНК, связанной с хозяином, и даёт редкую возможность заглянуть в тайны микроорганизмов, которые сформировали жизнь (и, возможно, даже смерть) этих вымерших гигантов. Новое исследование опубликовано в журнале Cell. 

Учёные из Центра палеогенетики в Швеции проанализировали микробную ДНК 483 образцов мамонтов, из которых 440 были секвенированы впервые. Их целью было проверить, смогут ли они отличить собственную ДНК мамонта от остального генетического материала, оставшегося от микробов, попавших в их организм до и после смерти.

Используя передовые геномные и биоинформатические методы на образцах зубов и костей, группа смогла идентифицировать 310 микробов, принадлежащих к шести группам, включая родственников Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus и Erysipelothrix.  

«Представьте, что вы держите в руках зуб мамонта возрастом миллион лет. Что, если я скажу вам, что он до сих пор несёт следы древних микробов, живших вместе с этим мамонтом? Наши результаты отодвигают изучение микробной ДНК на более чем миллион лет назад, открывая новые возможности для изучения того, как ассоциированные с хозяином микробы эволюционировали параллельно со своими хозяевами», — заявил ведущий автор исследования Бенджамин Гине из Центра палеогенетики.

«Эта работа открывает новую главу в понимании биологии вымерших видов. Мы можем не только изучать геномы самих мамонтов, но и начать изучать микробные сообщества, жившие внутри них», — добавил профессор Лав Дален также из Центра палеогенетики.

Некоторые из этих микробов были не просто безобидными пассажирами, а потенциально патогенными. Команда обнаружила бактерию, похожую на Pasteurella, поразительно похожую на ту, которая вызвала смертельные вспышки у современных африканских слонов.

Группа также реконструировала частичные геномы Erysipelothrix - болезнетворной бактерии, поражающей домашних свиней, домашнюю птицу и другие виды животных, — из старейшего образца мамонта в исследовании — степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет.

Степной мамонт (Mammuthus trogontherii) — вид, обитавший в Северной Евразии, а затем и в Северной Америке во время ледникового периода. Он является предком шерстистого и колумбийского мамонтов, которые также уже вымерли. 

Хотя современные слоны не являются прямыми потомками мамонтов, обе линии можно проследить до общего предка, который разделился на отдельные эволюционные ветви миллионы лет назад. В этом смысле мамонты и слоны находятся в родственных связях, подобно давно потерянным родственникам на великом генеалогическом древе хоботных.

Результаты последнего исследования позволяют предположить, что эти вымершие гиганты ледникового периода страдали от болезней, схожих с теми, которые продолжают преследовать их ныне живущих сородичей. Мамонты давно вымерли, но, возможно, микробы, повлиявшие на их судьбу, всё ещё живы. 

«Поскольку микробы быстро эволюционируют, получение достоверных данных о ДНК за более чем миллион лет было похоже на следование по постоянно меняющемуся следу. Наши результаты показывают, что древние останки могут сохранять биологическую информацию, выходящую далеко за пределы генома хозяина, что позволяет нам лучше понять, как микробы влияли на адаптацию, болезни и вымирание в экосистемах плейстоцена», — сказал Том ван дер Валк из Центра палеогенетики.