Международная группа исследователей во главе с учеными из Центра палеогенетики обнаружила микробную ДНК, сохранившуюся в останках шерстистого и степного мамонтов, возраст которых превышает миллион лет. Анализ показал, что это одна из древнейших микробных ДНК, когда-либо обнаруженных в мире, а также позволил идентифицировать бактерии, которые, возможно, вызывали болезни у мамонтов. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Специалисты из Центра палеогенетики провели анализ микробной ДНК, выделенной из 483 образцов кости мамонтов, причем секвенированы были впервые 440 из них. В числе исследованных останков оказался степной мамонт, существовавший приблизительно 1,1 миллиона лет назад. При помощи современных геномных и биоинформационных технологий ученые выделили микроорганизмы, когда-то обитавшие рядом с мамонтами, от тех, что попали в их останки уже после их гибели.
«Представьте себе, что вы держите в руках зуб мамонта возрастом миллион лет. Что, если я скажу вам, что на его поверхности все еще можно обнаружить следы древних микроорганизмов, существовавших вместе с этим мамонтом? Полученные нами данные открывают возможность изучения ДНК микробов, живших более миллиона лет назад, и позволяют понять, как они эволюционировали параллельно с их носителем», — отмечает Бенджамин Гине, ведущий автор исследования.
В ходе исследования было установлено, что 6 групп микроорганизмов постоянно присутствовали в ассоциации с мамонтами. Среди них могли присутствовать патогенные виды. К примеру, одна бактерия, имеющая родственные связи с Pasteurella, обнаруженная в процессе исследования связь оказалась тесно связана с возбудителем, ответственным за смертельные вспышки, поражающие африканских слонов. Учитывая, что африканские и азиатские слоны являются ближайшими ныне живущими родственниками мамонтов, полученные данные ставят вопрос о том, могли ли мамонты также страдать от подобных инфекций.
Стоит отметить, что исследователи восстановили фрагменты геномов Erysipelothrix степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет, что представляет собой самую древнюю из когда-либо обнаруженных ДНК микроорганизмов, связанных с хозяином. Это расширяет границы знаний о взаимодействии между древними хозяевами и их микробиомами.
«Учитывая стремительную эволюцию микроорганизмов, получение точных сведений о ДНК возрастом более миллиона лет напоминало поиск по следу, который постоянно исчезает. Полученные данные свидетельствуют о том, что древние останки способны сохранять биологическую информацию, значительно превышающую объем генома организма-хозяина, и позволяют понять, как микробы оказывали влияние на адаптацию, болезни и вымирание в экосистемах плейстоцена», — отмечает Том ван дер Валк, старший автор исследования.
Несмотря на то, что оценить точное воздействие обнаруженных микроорганизмов на здоровье мамонтов затруднительно из-за разрушения ДНК и недостатка информации для сравнения, исследование предоставляет уникальную возможность заглянуть в микробиомы вымерших крупных животных. Полученные данные свидетельствуют о том, что некоторые виды микроорганизмов жили рядом с мамонтами на протяжении сотен тысяч лет, охватывая как широкие географические области, так и длительные периоды времени — от более чем миллиона лет назад до исчезновения шерстистых мамонтов на острове Врангеля примерно 4000 лет назад.
«Проведенное исследование знаменует собой важный этап в изучении биологии исчезнувших видов. Теперь ученые получили возможность исследовать не только геномы самих мамонтов, но и микробные сообщества, населявшие их», — отметили эксперты.
[Фото: Love Dalén / Centre for Palaeogenetics]