Изолированная, но жизнеспособная популяция мамонтов
На протяжении тысячелетий шерстистые мамонты бродили по просторам Европы, Азии и Северной Америки. Эти величественные существа жили до конца последнего ледникового периода, около 10 000 лет назад, когда ареал их обитания — арктическая тундра — начал сокращаться. С тех пор большинство континентальных популяций исчезло, но небольшая популяция нашла убежище на острове Врангеля на севере Сибири, где просуществовала около 6 000 лет.
Известно, что мамонты с острова Врангеля произошли от очень маленькой группы основателей, насчитывавшей около восьми особей. Такая ситуация, естественно, заставила ученых предположить, что к их вымиранию привели близкородственное скрещивание и вредные генетические мутации. Однако новое исследование, опубликованное в журнале , ставит под сомнение эту гипотезу.
В рамках этой работы ученые проанализировали геномы двадцати одного мамонта, четырнадцать из которых были родом с острова Врангеля, а семь — из континентальных популяций, существовавших до их изоляции на острове. Результаты показали, что, хотя у мамонтов на острове наблюдались признаки инбридинга и низкое генетическое разнообразие, наиболее опасные мутации со временем были устранены из их геномов. Кроме того, если слегка вредные мутации все же присутствовали, исследование показывает, что они не были достаточно проблематичными, чтобы вызвать вымирание мамонтов.
Как же объяснить исчезновение серьезных мутаций?
Отметим, что в эволюционном контексте устранение наиболее опасных мутаций в популяции может происходить двумя основными способами: естественным отбором и генетическим дрейфом. Если говорить подробно, то наиболее опасные мутации могут сделать особь менее способной к выживанию и размножению. В условиях, когда эти мутации крайне вредны, у носителей их меньше шансов дожить до репродуктивного возраста или передать свои гены следующему поколению. С течением поколений эти мутации, как правило, исчезают из популяции, поскольку они снижают приспособленность (способность выживать и размножаться) особей.
Что касается генетического дрейфа, то этот процесс происходит случайно. Определенные мутации, будь то полезные, нейтральные или вредные, могут быть потеряны в популяции просто случайно. В случае с мамонтами острова Врангеля, несмотря на то, что незначительные вредные мутации сохранились, крайне вредные (а значит, потенциально смертельные) могли исчезнуть в результате генетического дрейфа, если они были обнаружены у особей, не доживших до размножения.
Явление, о котором до сих пор ведутся споры
Точная природа их вымирания остается неизвестной. Исследователи предполагают, что это могло быть внезапное экологическое явление, такое как стихийное бедствие, эпидемия или резкое изменение климата. Окаменелости мамонтов, относящиеся к последнему периоду их существования на острове Врангеля, все еще изучаются, чтобы дать новые подсказки.
Изучение мамонтов острова Врангеля также дает важнейшие уроки для современных программ по сохранению природы. В мире, где многие виды находятся под угрозой исчезновения из-за потери среды обитания, изменения климата и близкородственного скрещивания, крайне важно понимать генетическую динамику выживших популяций. Выживание мамонтов на острове Врангеля в течение 6 000 лет показывает, что изолированные популяции могут сохраняться, несмотря на генетические проблемы. Однако их внезапное исчезновение напоминает о хрупкости этих популяций перед лицом непредсказуемых событий.