Przyczyną wyginięcia mamutów może być „eksplozja mutacyjna” - gwałtowny wzrost liczby negatywnych mutacji w ich DNA, wywołany spadkiem liczby tych zwierząt - mówią naukowcy w artykule opublikowanym w czasopiśmie PLOS Genetics.
„Byliśmy bardzo zaskoczeni, gdy znaleźliśmy ogromną liczbę szkodliwych mutacji w genomach mamutów opublikowanych niedawno przez kolegów i znaleźliśmy podobną liczbę negatywnych zmian w DNA innych mamutów z Wyspy Wrangla. Ta szybka degeneracja jest zasadniczo zgodna z tym, co przewiduje teoria z gwałtownym spadkiem różnorodności genetycznej populacji”- powiedziała Rebekah Rogers z University of California w Berkeley (USA).
Sekrety megafauny
Jak dotąd nie ma ogólnej opinii na temat przyczyn wyginięcia megafauny epoki lodowcowej. Niektórzy naukowcy uważają, że mamuty i nosorożce włochate wymarły wyłącznie z powodu zmian klimatycznych, podczas gdy inni paleontolodzy wysuwają hipotezę o równym „wkładzie” człowieka i klimatu w wymarcie gigantycznych zwierząt w Azji i Ameryce.
Stosunkowo niedawno paleontolodzy znaleźli na Syberii „kły mleczne” kilku mamutów, których ślady jednoznacznie wskazywały, że myśliwi byli zaangażowani w wyginięcie tych olbrzymów zamieszkujących Tajmyr i Syberię Wschodnią. Genetycy znaleźli również ślady degeneracji w DNA ostatnich mamutów na Ziemi z Wyspy Wrangla, a inni naukowcy - wskazówki, że zwierzęta te mogą wyginąć z pragnienia.
Rogers i jej kolega Montgomery Slatkin zainteresowali się śladami degeneracji w DNA, postanowili prześledzić, jak szybko mutacje w genach mamutów kumulowały się w ciągu ostatnich kilku tysięcy lat ich istnienia na Ziemi.
Pomogły im w tym nowe genomy mamuta opublikowane przez kolegów. Niektóre ze zwierząt, które badali, żyły w okresie rozkwitu mamutów w Jakucji, w okolicach Oymyakonu, około 45 tysięcy lat temu, a inne - na Czukotce i na wyspie Wrangel w ostatnich dniach ich istnienia na Ziemi, 4,3 tys. Lat temu.
Film promocyjny:
Sekretne zagrożenie degeneracją
Porównując genomy mamutów między sobą, a także z DNA słoni indyjskich, naukowcy policzyli wszystkie ich szkodliwe mutacje - nagłe „pęknięcia” genów, geny z dużymi odległymi odcinkami kodu genetycznego i różne drobne uszkodzenia. Jak się okazało, genom mamutów z Wyspy Wrangla zawierał nieproporcjonalną liczbę takich mutacji, które nagromadziły się więcej, niż powinno powstać w toku zwykłej ewolucji.
Ostatnie mamuty na Ziemi utraciły tym samym wiele receptorów węchowych, a także genów związanych z syntezą witamin i innych ważnych cząsteczek. Ponadto sierść zwierząt stała się przezroczysta w wyniku utraty genu FOXQ1. Ponadto mamuty miały prawie 3000 uszkodzonych genów związanych z czytaniem DNA wewnątrz komórek i produkcją cząsteczek białka.
Cechy rozmieszczenia tych mutacji, zdaniem Rogersa i Slatkina, wskazują, że pojawiły się one niemal jednocześnie w genomie ostatnich pokoleń mamutów ziemskich. Można powiedzieć, że doświadczyli pewnego rodzaju „eksplozji mutacji”. Zdaniem naukowców ta eksplozja przyspieszyła degenerację mamutów i doprowadziła do ich śmierci w momencie, gdy klimat wyspy Wrangla zaczął się zmieniać. Co ciekawe, biolodzy odnotowali ślady podobnej przyspieszonej degeneracji w genomie słoni indyjskich, których liczba zmniejszyła się w ostatnich latach.
Odkrycie to pomoże odkryć możliwe przyczyny wyginięcia mamutów, a także wskazuje, że przetrwanie małych grup zwierząt na wyspach i innych izolowanych ekosystemach nie wystarczy do odbudowy populacji. Gwałtowne zmniejszenie ich różnorodności genetycznej i związana z tym „eksplozja mutacyjna” nie pozwoli zwierzętom wyzdrowieć po pojawieniu się odpowiednich warunków do życia w innych częściach świata - podsumowują naukowcy.