ДНК мамонтов найдена в древних сусликовых экскрементах, сохранившихся в вечной мерзлоте

Новости МирТесен

Сусликовый помёт, обнаруженный в глубоких слоях многолетней мерзлоты на северо-западе Канады и сохранившийся на протяжении сотен тысяч лет, по сути, представляет собой «капсулу времени». В этих отходах жизнедеятельности грызунов содержится значительный объем древней ДНК, позволяющий узнать немало нового об эволюции Арктики.

Арктический (американский, берингийский) суслик (Urocitellus parryii) в настоящее время этот вид широко распространен на Чукотке, Камчатке, Колымском нагорье, а также в Берингии — регионе, включающем Аляску и Юкон, северо-западные территории Канады.

Арктические суслики создают разветвленные сети подземных ходов и питаются практически всем, что могут найти. Поскольку зимняя спячка у представителей этого вида может продолжаться до восьми месяцев в году, за время бодрствования грызунам нужно успеть накопить жировые запасы. Поэтому они едят все, что могут найти на местности — корни и надземные части растений, ягоды, плоды, орехи, семена, листья, побеги, грибы, насекомых, падаль.

Подобное поведение демонстрировали и суслики, населявшие Берингию сотни тысяч лет назад. Их норы, вместе с содержимым, в том числе и отходами жизнедеятельности, были плотно запечатаны поднимающимся слоем вечной мерзлоты. Разнообразный рацион древних грызунов предоставил канадским исследователям возможность создать детальную биологическую летопись их утраченной экосистемы.

Исследователи, статья которых опубликована в журнале Nature Communications, ученые получили значительный объем древней ДНК, присутствовавшей в окружающей среде, из образцов замороженных окаменелых экскрементов сусликов. Эти образцы были собраны в норах, найденных на Юконе в глубоких слоях вечной мерзлоты, сформировавшихся в течение нескольких ледниковых периодов. Возраст образцов варьировался от начала голоцена (около 11 700 лет назад) до среднего плейстоцена (около 700 тысяч лет назад).

Анализ содержимого желудков грызунов выявил генетический материал, принадлежащий сотням видов растений, насекомых, микроорганизмов и крупных животных. Благодаря этому стало возможным воссоздать картину Берингии в различные периоды времени.

Анализ ДНК, извлеченного из ископаемых экскрементов сусликов, показывает, что в эпоху плейстоцена территория современного Юкона была засушливее и прохладнее, чем сейчас, но не была покрыта ледником. Растительность представляла собой кустарниковую тундру с карликовой березой, ивой, елями, осокой и злаками. Помимо сусликов, в тундре обитали пищухи, бурундуки, землеройки, лемминги, полевки, ласки, а также волки, мамонты, лошади и мускусные быки.

В период последнего ледникового периода (от 115 до 11,7 тысяч лет назад) экосистема Берингии была похожа на «мамонтовую степь». В ней жили различные виды вымерших крупных животных, в том числе шерстистые мамонты ( Mammuthus primigenius), американских львов (Panthera atrox), американских гепардов (Miracinonyx trumani), степных бизонов (Bison priscus), саблезубых гомотериев (Homotherium serum), гигантских короткомордых медведей (Arctodus simus) и многие другие.

Благодаря проведенным исследованиям ученым удалось восстановить более 18 митохондриальных геномов, принадлежавших сусликам, зайцам, мамонтам, лошадям и степным бизонам, населявшим территорию в различные исторические периоды.

Благодаря этому стало возможным обнаружить ранее не зафиксированные генетические различия среди арктических сусликов. Исследования показали, что современные суслики, населяющие Юкон, не произошли непосредственно от сусликов, обитавших в этом районе в эпоху среднего плейстоцена. Наследники той древней популяции в настоящее время встречаются в Западной Сибири.

Ученые утверждают, что окаменелые экскременты сусликов способны сохранять древнюю ДНК более эффективно, чем кости или вечная мерзлота, что предоставляет значительные перспективы для будущих исследований.