iStock/Getty Images Plus

erau

Populațiile de mamuți lănoși erau abundente în urmă cu 45.000 de ani, dar au intrat în cădere liberă genomică pe măsură ce numărul acestora a scăzut cu aproximativ 4.000 de ani în urmă.

Izolați pe o insulă din Oceanul Arctic, nu numai că mamuții de lână erau ultimii specii pe moarte, dar au fost, de asemenea, înghițiți de gene rele care probabil că și-au dezlipit simțul mirosului și i-au înșelat cu haine translucide.

Un studiu1 publicat în 2 martie în PLOS Genetics oferă o perspectivă rară asupra modului în care genomurile se schimbă odată cu dispariția unei specii. Spre sfârșitul ultimei epoci de gheață, în urmă cu aproximativ 11.700 de ani, mamuții de lână au trecut prin Siberia și până în zonele mai reci din America de Nord. Dar cu aproximativ 4.000 de ani în urmă, mamuții continentali au dispărut și doar 300 au rămas pe insula Wrangel în largul coastei siberiene.

Pentru a examina această dispariție la nivel genetic, biologii Rebekah Rogers și Montgomery Slatkin de la Universitatea din California, Berkeley, au comparat genomul complet al unui mamut continental (Mammuthus primigenius) care a trăit acum aproximativ 45.000 de ani cu cel al unui mamut din Insula Wrangel. de acum aproximativ 4.300 de ani. Secvențele au fost puse la dispoziție de Love Daln la Muzeul suedez de istorie naturală din Stockholm.

În timp ce mă uitam la datele secvenței, spune Rogers, a devenit foarte clar că mamutul Wrangel avea un exces de ceea ce arăta ca niște mutații proaste.

Unele dintre aceste modificări sunt vizibile doar pentru ochiul geneticienilor. În comparație cu mamutul continental, genomul specimenului Insulei Wrangel a fost plin de deleții și o abundență de secvențe numite codoni stop care spun unei celule când să oprească transcrierea unei secțiuni de ADN, printre alte modificări ale ADN-ului. Dar unele dintre aceste schimbări ar fi fost vizibile și în comportamentul și aspectul mamutilor.

Rogers și Slatkin au descoperit că genele legate de miros și proteinele urinare, care la elefanții moderni sunt importante pentru provocarea comportamentelor de împerechere sau pentru semnalarea statutului social, au fost oprite de mutații. Acestea ar putea fi legate, ipoteză cercetătorii, deoarece un simț al mirosului mai plictisitor ar fi putut fi legat într-o buclă de feedback la pierderea proteinelor urinare, ducând la pierderea rapidă a ambelor. Schimbările aduse hainei mamutilor Wrangel ar fi fost și mai evidente. Rogers și Slatkin propun că o mutație într-o parte a genomului numită FOXQ1 i-ar fi dat mamuților un strat de satin, marcat cu blană de aceeași culoare ca în mod normal, dar strălucitoare și translucidă.

Ceea ce s-a întâmplat la Wrangel nu a fost o chestiune de consangvinizare, Rogers spune că semnalul genetic este diferit.

Ceea ce s-a întâmplat a fost că populația era pur și simplu mică, spune ea, și în aceste condiții orice mamut era mai bun decât niciun mamut, așa că selecția naturală nu funcționa în mod obișnuit. Acest lucru a permis mutațiilor inutile să se acumuleze, în urma unui fenomen identificat anterior numit evoluția genomului aproape neutră. Mutațiile proaste care ar fi în mod normal eliminate nu au fost eliminate din populație din cauza concurenței reduse, spune Rogers.

Izolarea și reducerea dimensiunii populației sunt recunoscute de mult ca factori importanți care cauzează pericolul, spune paleontologul Ross MacPhee de la Muzeul American de Istorie Naturală din New York, dar recunoașterea topirii genetice a mamuților este un semn al cât de departe au ajuns studiile ADN-ului antic., și munca care încă se așteaptă.

Schimbările de pe insula Wrangel au avut loc după ce mamuții au fost deja șterși pe continent. Urmărirea căderii speciei este un efort continuu, spune MacPhee. Cu exemplare suplimentare, extrase din alte vremuri și părți ale gigantului lanțos de mamuți, putem obține o imagine mai bună a încărcăturii genetice pe care această specie o lucra la sfârșitul mandatului său.

Totuși, adaugă MacPhee, studiul ne spune probabil ceva foarte important despre ceea ce se întâmplă la populațiile aflate deja sub amenințare severă din cauza intervalului și a numărului diminuat.

MacPhee avertizează că niciun animal sau genom nu poate spune întreaga poveste pentru o specie întreagă. El observă însă că vânătoarea umană, schimbările climatice sau orice alt factor extern nu au fost suficiente de la sine pentru a șterge mamutul lanos. Trebuia să existe un alt element care să acționeze în interiorul animalelor, care să le conducă la dispariție.

Pe cât de dramatic sună genealogica, Rogers spune că este dificil de spus dacă creșterea mutațiilor proaste a contribuit direct la dispariția finală a mamutului lânos. Cu toate acestea, descoperirile au implicații pentru supraviețuirea verișorilor elefanți ai mamuților și a altor mamifere pe cale de dispariție. Rogers remarcă faptul că este mai bine să previi ca o specie să devină pe cale de dispariție decât să încerce să-și recupereze diversitatea genetică după o scădere ascuțită.

Chiar dacă putem îmbunătăți numărul de indivizi din populațiile pe cale de dispariție, spune ea, genomul lor poate purta în continuare caracteristicile topirii genomice, care va fi dificil de desfăcut.