Ученые из Центра палеогенетики при Стокгольмском университете извлекли ДНК из останков трёх мамонтов. Самый старый из них живёт приблизительно 1,2 миллиона лет назад.
Теоретические модели предполагают возможность выживания макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) на протяжении длительного времени. Самые древние секвенированные биополимеры до сих пор принадлежали лошади и датировались 780–560 тысячами лет назад. Специалистам в области палеогенетики из центра при Стокгольмском университете (Швеция) удалось восстановить полногеномные данные трех образцов мамонтов из Восточной Сибири, относящихся к эпохе раннего и среднего плейстоцена. Двум из них насчитывается порядка 1-1,2 миллиона лет. опубликованном в журнале Nature.
Примерно миллион лет назад ещё не существовало шерстистых и колумбийских мамонтов, эволюционировавших около 450 тысяч и 300 тысяч лет назад соответственно. Продолжателями древнего степного мамонта стали эти виды. Он обитал на территории Сибири, современных Казахстана, Ставрополья и Краснодарского края и был крупнейшим представителем хоботных, достигая в весе около десяти тонн и возвышаясь почти на пять метров. Именно его геном стал предметом исследования шведских учёных: извлекли ДНК из зубов этих животных, покоившихся в сибирской вечной мерзлоте. Уникальность работы в том, что с таким древним геномом специалисты имели дело впервые.
В образцах сохранилось немного ДНК, расколовшейся на мелкие части. Возраст зубов установили с помощью геологических данных и молекулярных часов: два фрагмента оказались старше миллиона лет, а третий датирован примерно 700 тысячами лет назад.
На острове Крестовском нашли самый древний мамонтский остаток — ему около 1,2 миллиона лет. Этот мамонт относился к новой генетической линии. Представитель семейства слоновых, этот мамонт отделился от сибирских мамонтов более двух миллионов лет назад.
Предыдущие исследования указывали на единственный вид мамонта в Сибири — степного. Анализы ДНК показали две генетические линии в Восточной Сибири раннего плейстоцена: адычинского и крестовского мамонтов.
Возможно, это два разных вида. Одна линия стала предком шерстистого мамонта, другая — неизвестной ранее линии, которая дала начало первым мамонтам Северной Америки около 1,5 миллионов лет назад. Ведущий автор исследования Том ван дер Валк.
Ученые сообщают, что колумбийский мамонт из Северной Америки, живший во время последнего ледникового периода, образовался в результате скрещивания адычинской и крестовской линий примерно 420 тысяч лет назад со сравнимыми долями «примесей». Соавтор исследования Патриция Печнерова отмечает: «Это важное открытие. Похоже, колумбийский мамонт, один из самых известных видов ледникового периода Северной Америки, эволюционировал в результате гибридизации, произошедшей около 420 тысяч лет назад».
Изучение позволило по-новому взглянуть на адаптацию мамонтов к холодному климату и вклад этих изменений в видообразование. Ученые сравнили геном адычинского мамонта с геномом одного из самых ранних известных шерстистых мамонтов, живших 0,7 миллиона лет назад, а также с геномами мамонтов возрастом всего несколько тысяч лет.
Из установленного вытекает, что большая часть изменений, связанных с приспособлением к холоду у шерстяных мамонтов — рост волос, терморегуляция, жировые отложения, циркадные ритмы — уже имелись у их предка, существовавшего миллион лет назад. «И мы не обнаружили доказательств того, что естественный отбор был ускорен в процессе видообразования», — отметил Дэвид Диес-дель-Молино, также принимавший участие в исследовании.
Изменения климата около миллиона лет назад привели к миграции многих видов по земному шару, а смена северного и южного магнитных полюсов 800 тысяч лет назад, как показывают результаты шведских ученых, открывает возможность изучения ДНК не только мамонтов. Вопрос о границах изучаемого периода остается открытым: возможно восстановить ДНК двух миллионов, а может быть даже 2,6 миллиона лет назад, но до этого времени вечная мерзлота, где сохраняется древняя ДНК, не существовала, — отметил профессор Андерс Гетерстрём.