Ученые обнаружили древнейшую ДНК южноафриканской антилопы возрастом 50 000 лет

Фото из открытых источников

Ученые извлекли древнюю ДНК из зуба антилопы возрастом 50 000 лет, найденного в Южной Африке, что позволило определить возраст самой древней ДНК, когда-либо обнаруженной в странах к югу от Сахары. Это открытие показывает, что генетический материал сохраняется в некоторых африканских средах гораздо дольше, чем ожидали многие исследователи.

В исследовании, опубликованном в журнале Quaternary Science Reviews, проверялось, могут ли древняя ДНК и коллаген, основной белок костей, сохраниться в окаменелостях из теплого климата Южной Африки. Жара обычно ускоряет распад ДНК, что ограничивает генетические исследования в большей части региона. В результате ученые знают гораздо меньше о генетической истории многих африканских животных и ранних людей, чем в более холодных регионах мира.

Исследовательская группа изучила 320 ископаемых зубов и костей шести видов диких быков, собранных в шести южноафриканских местонахождениях ископаемых. Возраст останков варьировался от животных недавнего голоцена до экземпляров, датируемых примерно 110 000 лет назад. Перед отбором образцов команда создала цифровые записи, включая фотографии и 3D-модели, чтобы сохранить детали каждого ископаемого.

Анализ ДНК был сосредоточен на 144 образцах, а 54 образца также были протестированы на наличие коллагена. ДНК сохранилась примерно в 45 процентах образцов, а коллаген был обнаружен в 35 процентах. Большинство успешных образцов принадлежали животным моложе 11 700 лет. Четыре гораздо более древних ископаемых из позднего плейстоцена также сохранили подлинную древнюю ДНК, что показывает, что генетический материал иногда сохраняется в течение десятков тысяч лет в Южной Африке.

Самый древний образец был получен из фрагмента найденного в пещере Бумплаас коренного зуба Redunca fulvorufula - африканской антилопы. Возраст зуба составляет около 50 000 лет. Исследователи также получили ДНК трех вымерших длиннорогих буйволов, живших от 12 000 до 21 000 лет назад.

Команда отмечает, что к результатам анализа ДНК антилопы возрастом 50 000 лет следует относиться с осторожностью. Образец содержал примеси ДНК современного человека, которые исследователи удалили в ходе анализа. Возраст также значительно превышает возраст следующего по старшинству полученного образца, что делает результат необычным. Тем не менее, более поздние работы группы позволили получить геном антилопы гну возрастом 42 000 лет из Эфиопии, что подтверждает идею о том, что древняя ДНК сохраняется в Африке дольше, чем считалось ранее.

Исследование показало, что возраст ископаемых играет важную роль в сохранении ДНК и коллагена, хотя место захоронения также имеет значение. В некоторых местах сохранилось гораздо больше ДНК, чем в других. Уровень коллагена соответствовал степени сохранности ДНК в отдельных местах, что позволяет предположить, что анализ белков может помочь исследователям идентифицировать ископаемые с наибольшей вероятностью получения ДНК до проведения деструктивного отбора проб.

Исследователи также сравнили лабораторные методы и обнаружили, что при подготовке библиотеки одноцепочечной ДНК можно восстановить до 6,7 раз больше исходной ДНК, чем при стандартном двухцепочечном подходе. Этот метод также позволил получить более полные генетические данные из сильно деградированных образцов.

Количество ДНК, извлеченной из самых древних ископаемых, было небольшим, но все же достаточным для определения эволюционных связей между видами. Имея больше образцов, ученые надеются проследить, как древние популяции животных перемещались, смешивались и изменялись по всей Африке во время последнего ледникового периода.

Полученные результаты вселяют надежду на будущие генетические исследования древней африканской дикой природы и, возможно, более древних человеческих останков, возраст которых составляет от 40 000 до 50 000 лет. Ископаемые, возраст которых исчисляется сотнями тысяч лет, включая Homo naledi, по-прежнему находятся далеко за пределами вероятных пределов сохранения ДНК в африканском климате. Тем не менее, исследование показывает, что южная Африка хранит гораздо больше генетической истории, чем считалось ранее.