Во время строительства международного аэропорта в столице Мексики произошла неожиданная научная находка: на месте проведения работ ученые обнаружили обширное кладбище мамонтов. Первоначально предполагалось, что эти останки принадлежат к хорошо изученному виду, который считался доминирующим в Северной и Центральной Америке. Однако генетический анализ митохондриальной ДНК шерстистых гигантов выявил, что мамонты, найденные в Мексике, имели уникальную генеалогическую линию, отличную от других североамериканских популяций.
Тысячи лет назад на территории, где сегодня расположен Международный аэропорт имени Фелипе Анхелеса в Мехико, простиралось озеро Сальтокан. В его окрестностях обитали различные виды крупных животных ледникового периода, такие как гигантские ленивцы, саблезубые кошки и мамонты. Озеро служило для последних источником воды, но также становилось причиной гибели – они попадали в илистые участки и погибали.
В течение многих лет палеонтологи считали, что все мамонты, населявшие Северную и Центральную Америку, принадлежали к единому виду — колумбийскому мамонту (Mammuthus columbi). Предполагалось, что этот вид возник около 800–400 тысяч лет назад на территории Евразии. Исследователи полагали, что колумбийский мамонт появился в результате скрещивания двух других видов: шерстистого ( Mammuthus primigenius) и степного (Mammuthus trogontherii) из этой области мигрировали предки колумбийских мамонтов, которые через Берингов перешейка проникли в Америку и освоили её территорию.
Авторы предыдущих генетических исследований подтверждали эту гипотезу. Однако в ней был пробел. Палеонтологи получали ДНК колумбийских мамонтов в основном из костей, найденных в холодных районах — в Канаде и на севере США. Там мерзлота отлично сохраняла материал. А вот в Мексике было иначе: тепло и влага разрушали ДНК, поэтому почти не удавалось извлечь пригодные образцы. Из-за этого картина происхождения мамонтов в Америке оставалась неполной.
В 2019 году в Мехико стартовало масштабное строительство Международного аэропорта имени Фелипе Анхелеса. В процессе работ были обнаружены отложения древнего озера Сальтокан, среди которых оказались кости доисторических животных. Специалисты-палеонтологи идентифицировали останки не менее чем 110 мамонтов – это уникальная находка для всего региона.
По мнению ученых, найденные останки принадлежат колумбийскому мамонту. Для подтверждения этой гипотезы международная группа палеонтологов во главе с Эдуардо Арриета-Донато ( Eduardo Arrieta-Donato) группа исследователей из Национального автономного университета Мексики приступила к решению непростой задачи – выделению и изучению древней ДНК из мексиканских образцов. Их работа охватила не только кости, обнаруженные в процессе строительства аэропорта, но и находки, сделанные в период с 2016 по 2019 год в городе Тультепек, Мексика.
Благодаря теплому климату, ДНК в Мексике разрушается достаточно быстро, что затрудняет ее использование для генетического анализа. В связи с этим, исследователи выбрали альтернативный метод: вместо извлечения ядерной ДНК, они обратили внимание на митохондриальную. Хотя ее количество в клетках меньше, она более устойчива и сохраняется дольше, даже в неблагоприятных климатических условиях. Важно отметить, что митохондриальная ДНК передается исключительно по материнской линии, что позволяет реконструировать историю вида через женщин. Тем не менее, анализ только митохондриальной ДНК дает неполную информацию: удается отследить лишь часть истории и не все генетическое разнообразие.
Несмотря на это, даже такой тщательный анализ оказался неожиданным. Исследователи установили, что мамонты, обитавшие в Мексике, генетически отличались от известных колумбийских мамонтов. Анализ их митохондриальной ДНК показал, что они представляли собой отдельную линию, которую эксперты обозначили как Clade 1G. Эта генетическая линия не соответствовала характеристикам, наблюдаемым у других североамериканских мамонтов, и представляла собой уникальную особенность. Это говорит о том, что в течение определенного периода времени она развивалась в изоляции от популяций, обитавших на севере. Кроме того, ученые установили, что в пределах этой группы отмечалось значительное генетическое разнообразие.
Для определения возраста находки ученые использовали радиоуглеродный анализ. Полученные данные свидетельствуют о том, что мамонты с уникальной митохондриальной ДНК обитали и существовали в эпоху позднего плейстоцена, охватывающую период от 40 000 до 12 700 лет назад.
Согласно новому научному исследованию, авторы выделили два потенциальных объяснения произошедшего открытия. Согласно одной из версий, у предков шерстистого мамонта уже была определенная генетическая структура, связанная с митохондриями, до того, как они произвели скрещивание со степным мамонтом, относящимся к линии Крестовки, что и привело к появлению данного вида Mammuthus columbi.
Разные популяции шерстистых мамонтов скрещивались со степными представителями, принадлежащими к той же генетической линии, в разное время, что и объясняет возникновение такого генетического разнообразия. Специалисты считают первый сценарий наиболее вероятным.
Обнаружение новой, доселе неизвестной линии эволюции мамонтов существенно корректирует научные взгляды на историю этих животных в Америке. Становится очевидным, что их распространение по континенту и последующая эволюция были значительно более запутанными, чем предполагалось.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.