Тайна последних дней: "геномная катастрофа" погубила последних мамонтов на Земле

Тайна последних дней: "геномная катастрофа" погубила последних мамонтов на Земле

Названа причина гибели последних мамонтов на Земле.

Примерно 3700 лет назад, когда месопотамские поэты сочиняли знаменитый "Эпос о Гильгамеше", последние шерстистые мамонты на Земле всё ещё обитали на далёком арктическом клочке суши. Небольшая группа животных проживала на крошечном острове Врангеля спустя тысячи лет после того, как остальные мамонты уже исчезли.

Новое исследование раскрывает тайну последних довольно-таки мучительных дней этих величественных животных. Как оказалось, у них накопился целый массив генетических мутаций, которые привели к "геномной катастрофе" в популяции.

В прошлом шерстистые мамонты бродили по лугам, охватывающим территории современных стран Европы, Азии и северной части Северной Америки. Но после глобального изменения климата, в результате чего примерно 12 тысяч лет назад началось потепление, моховая тундра стала сменять луга. Всё это лишило крупных животных важнейшего источника питания. Некоторые специалисты предполагают, что свою лепту внесла и охота людей на мамонтов.

Большинство шерстистых мамонтов вымерло на материке около 10 тысяч лет назад, но небольшая часть популяции сохранилась на островах, где не было людей. Кстати, ранее учёные выяснили причину гибели мамонтов на острове Святого Павла (там также был исключён человеческий фактор).

На этот раз исследователи надеялись узнать больше о последних днях мамонтов, остававшихся на острове Врангеля. В связи с этим специалист в области биоинформатики Ребекка Роджерс (Rebekah Rogers) из Университета Северной Каролины в Шарлотт и биолог Монтгомери Слаткин (Montgomery Slatkin) из Калифорнийского университета в Беркли сравнили полную последовательность ДНК, взятую из 4300-летней кости животного, найденную на острове Врангеля, с 45000-летним образцом другого мамонта. Последний экземпляр ДНК был "добыт" из останков животного, обитавшего когда-то в Сибири.

Специалисты в итоге выделили ряд основных пагубных мутаций в ДНК у мамонтов, обитавших на острове Врангеля. Одна комбинация изменённых генов, скорее всего, привела к потере большого количества обонятельных рецепторов, помогающих распознавать запахи. Другой набор мутаций уменьшил, по всей видимости, количество и разнообразие белков в моче животных.

Все эти факторы вместе привели к тому, что животные потеряли способность метить и распознавать свою территорию. Также это повлияло на способность определять иерархическое положение сородичей в стаде и выбирать себе спутника жизни. Если мамонты, конечно, как и современные млекопитающие, полагались на запахи в таких вопросах. В результате у различных групп мамонтов на острове Врангеля, которых насчитывалось до 300, мог начаться "социальный хаос", как говорят учёные.

Эксперты также натолкнулись на ещё один необычный генетический "поворот": две мутации в гене FOXQ1 (он особенно хорошо изучен у грызунов и кроликов) могли привести к тому, что мамонты, обитающие на этом острове, заполучили прозрачный шелковистый волосяной покров кремового цвета. Такие мутации, поясняют исследователи, могли вызвать исчезновение внутреннего стержня у волос в шерсти мамонтов и, возможно, лишить их теплоизоляционных свойств.

Известно, что мыши с этой мутацией также страдают от раздражения желудка.

Такие "вредные" мутации, как предполагают учёные, накапливались у небольшой и, что самое главное, изолированной популяции. И всё это привело к феномену, который учёные называют "генетической катастрофой".

Иными словами, если животное ограничено в выборе партнёра, то нежелательные генетические признаки не только не отсеиваются со временем, а наоборот, "укрепляют свои позиции" в популяции. По словам Роджерс, мамонты острова Врангеля дали нам редкую возможность увидеть такой процесс в действии.

И хотя в работу был включён лишь один образец животного, обитавшего когда-то на далёком острове, Роджерс уверена, что выводы можно применить и к другим мамонтам. Также она считает, что ухудшение генетического материала затруднило в итоге адаптацию мамонтов с острова Врангеля к новым экологическим и "социальным" условиям.

Другие учёные видят в этом исследовании некий урок: некоторые современные изолированные популяции животных также "тают". Понимание того, что же случилось с мамонтами, может помочь нам выяснить, какие животные сегодня подвержены риску, и попытаться не допустить их исчезновения, заключают эксперты.

Исследование опубликовано в научном издании PLOS Genetics.