Российские ученые выяснили, почему мамонты могли исчезнуть

a82064ca1135efac42cc4443b619b082

Мaмoнтeнoк Xрoмa. фoтo: Музeй Мaмoнтa СВФУ

Исслeдoвaния нaчaлись вскoрe пoслe oбнaружeния Цвeтa, прoлeжaвшeгo в вeчнoй мeрзлoтe 50 тысяч лeт. Рaбoту вeли учeныe лaбoрaтoрии палео — и этногенетики Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.

— Случилось так, что Хром стал пятым мамонтом в мире, у которого ученые определили полную последовательность генома, — говорит руководитель лаборатории Артем НЕДОЛУЖКО. — Даже если расшифровка генома была для нас само по себе, нам, а также нашим коллегам из Швеции и Соединенных Штатов, которые расшифровывали геномы Врангелевского и Оймяконского мамонты, но и мамонты, зашифрованные под номерами М-25 и М-4, было интересно понять особенности жизни и причины смерти представителей фауны древнего ледникового периода, в то время, когда человечество уже начало оставлять после себя в первую очередь значительные материальные памятники.

В настоящее время ученые знают много о шерстистых мамонтах. В частности, то, что мамонты генетически ближе к индийским слонам, чем африканские. Хотя их общие предки несколько миллионов лет назад «сбежал» прямо с Африканского континента. Одна их ветвь дала индийские слоны, вторая пошла на Евразии и через цепочку видов, доходя до Сибири, «превратилась» в шерстистого мамонта. Были времена, когда мамонты из Сибири переехал на Американский континент, а затем вернулись в Евразию и закончил свое существование — окончательно вымерли как вид — на российском острове Врангеля 4 тысячи лет назад.

— На первом этапе исследования мы еще раз доказали, что мамонты и индийские слоны являются ближайшими родственниками, » объясняет Недолужко. — Детеныш мамонта Хром жил именно в процветающей для мамонтов времена, в самом начале своей «цивилизации». До полного исчезновения у его родственников перед нами были еще десятки тысяч лет.

Подтверждает предыдущие исследования, россияне пошли дальше, чтобы понять, почему все вымерли шерстистые мамонты. До недавнего времени существовало много различных версий: одни винили человека, другие болезни, другие — климат и изменения растительности.

Последние серьезные исследования, в которых были изучены геологически моложе мамонтов, пролежавшие в мерзлоте от 40 до 5-4 тысячи лет, были направлены на то, чтобы понять, какие мутации могут накапливаться животных за время своего существования. В качестве контрольного образца, конечно, жениться ДНА индийского и африканского слона. У мамонтов генетики распадается свойства, что свидетельствует об устойчивости к холодному климату. У некоторых более поздних копий — симптомы пережитой на острове Врангеля инбредной депрессии (снижение жизнеспособности рода, возникающие в результате скрещивания близкородственных особей). Но возможных патогенов никто из западных ученых так и не нашел. Наши исследователи наткнулись на мутации, на которую до них никто не обращал внимания.

— Когда мы изучили геном Цвета, мы отправили список всех его отличий от генома африканского слона», — объясняет Недолужко. — В науке их называют геномными полиморфизмами (мутации), которые, напомню, что в некоторых случаях помогают ум, чтобы стать лучше. Если мутации в какой-то момент выгодно для видов, которые устанавливаются, если невыгодны, это не. Наконец, мы нашли несколько интересных замен, на которые, как ни странно, у мамонта шел положительный отбор. Эти замены были в генах, которые связаны с транспортом молекул в клетках. Мутации в результате приводят к изменениям белка динеина, отвечающий за преобразование в клетке химической энергии в механическую и за эффективность перевозки органоидов, в центре клетки. В то время как эти изменения тормозили работу этого белка. Понять, что нам помогли коллеги из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАНЫ, которые на основании информации, представленной нами пути ДНК восстановить трехмерную структуру динеинов мамонта. 3D-модель белка шерстистого мамонта (раньше никто не делал) виден дополнительный ремешок, который не у аналогичных белков слона. И это была она, «она рассказала нам о том, что эта мутация не позволял, чтобы земляная мамонта работать так же эффективно, как белок слона. Если сравнить динеин с почтальоном, который должен в срок доставить грузы получателю, можно сказать, что у мамонта этот почтальон сбился с пути. (Смеется.)

— Но ведь неэффективно мутации не закрепляются…

— Правильно. И мы предполагаем, что на начальном этапе, это изменение в белке была на каком-то этапе эволюции полезно мамонту. Но эффективность транспорта в клетках, по-прежнему снижается, и, следовательно, это может быть одной из причин вымирания.

— Как вы относитесь к работам по клонированию мамонта, о которых говорят японские и американские ученые?

Ученые долгое время действительно пытается снова мамонта, вводя его ДНК в яйцеклетку слона. Но из этого ничего не произошло. ДНК, добытая из вымершего организма, побита временем, те белки, которые его составляют, давно умерли… Профессор из Гарварда Джордж Черч, теперь носится с идеей изменить геном слона, так что есть конкретные для мамонтенка заменить. Воссоздав в геноме слона все важные изменения, соответствующие геному мамонта, может, и удастся получить какое-то существо. Но я бы его назвал, скорее, не мамонтом, и отредактированным слона. Короче воспроизводить на свет новых мамонты не стоит, потому что им просто негде будет жить в среде их естественного обитания давно изменилась.

— Тогда каким образом, по-вашему, должны составлять ученые, которые изучают эти мамонты?

— Мне больше нравится идея о полногеномном исследовании временной срез всей мамонтовой популяции, от древних до более продвинутых. Это позволило бы точно изучать на генетическом уровне все, что происходит в популяции на протяжении десятков тысяч лет назад.


Здесь, в специальных чистых помещениях Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, генетики выделили ДНК Цвета. Фото: Пресс-служба НИЦ «Курчатовский институт»

Справка «МК».

Биологический возраст Цвета ученые определили на зубы — мамонтенку было всего 2 недели от роду, но по геологическому это оказалось намного прочнее, чем те мамонты, с которыми исследователи имели дело ранее. Если самым старым из найденных мамонтов — Любе — это было 40 тысяч лет, то ребенок Хром пролежал в вечной мерзлоте более 50 тысяч лет, а может быть, и от того, что больше (масштаб современных приборов заканчивается на 50 тыс. примерно). Для выделения Цвета ДНК ученые использовали кусок кожи, костей и волос животного. Но материал, в котором ДНК сохранилась лучше всего, были найдены кости.

 

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.