Тайните на оцеляването и мистериозното изчезване на остров Врангел

Произхождащи от много малка популация, вълнестите мамути на остров Врангел са успели да оцелеят 6000 години въпреки генетичните пречки. Внезапното му изчезване остава мистерия, предоставяйки уроци за съвременните усилия за опазване. Авторско право: Бет Зайкен

Генетичният анализ на последните вълнисти мамути на остров Врангел разкри популация, която успя да оцелее 6000 години въпреки интензивното кръвосмесване и ниското генетично разнообразие.

Първоначално тази група се състоеше само от осем души, след което се разшири до 200-300 членове. Въпреки че генетичните проблеми не са причинили директно тяхното изчезване, все още не е ясно какво в крайна сметка е довело до тяхното изчезване. Проучването дава представа как такива колекции могат да информират настоящите стратегии за опазване на застрашени видове. Класифицирайте днес.

Преди десет хиляди години последната група вълнести мамути се изолира на остров Врангел, край бреговете на Сибир, поради покачването на морското равнище, което отдели планинския остров от континента. Ново геномно изследване предполага, че тази изолирана група, която е живяла на острова през следващите 6000 години, е започнала с не повече от осем индивида и се е разширила до между 200 и 300 индивида в рамките на 20 поколения. Публикувано в сп клетка На 27 юни изследването показа, че мамутите на остров Врангел са показали признаци на инбридинг и ниско генетично разнообразие, но тези фактори сами по себе си не обясняват евентуалното им мистериозно изчезване.

Сибирски континентален куче. Авторско право: Love Dalin

Преоценка на теориите за изчезване

„Сега можем да отхвърлим идеята, че популацията е била много малка и че е била обречена на изчезване по генетични причини“, казва водещият автор на изследването Льов Дален, еволюционен генетик в Центъра за палеогенетика, съвместен проект между Шведския музей по естествена история и Стокхолмския университет „Може би просто случайно събитие ги е убило и ако това случайно събитие не се беше случило, днес все още щяхме да имаме мамути.“

Обичам Далин. Авторско право: Иън Уотс

Прозрения за текущите усилия за опазване

В допълнение към хвърлянето на светлина върху динамиката на популацията на вълнестия мамут, този анализ на мамутите от остров Врангел може да помогне за информиране на стратегиите за опазване на днешните застрашени животни.

„Мамутите са отлична система за разбиране на продължаващата криза на биоразнообразието и това, което се случва от генетична гледна точка, когато даден вид премине през популационно затруднение, защото те отразяват съдбата на голяма част от днешното население“, казва Мариан Де Хаске, първи автор от Центъра за Палеогенетика.

Мариан ДеХасек работи в древната ДНК лаборатория. Кредит на изображението: Love Dalin

Генетични предизвикателства и трайни наследства

За да разбере геномните последици от препятствието на остров Врангел върху популациите на мамути, екипът анализира геномите на 21 вълнисти мамута – 14 от остров Врангел и 7 от популациите на мамути, живели преди препятствието. Като цяло, пробите обхващат последните 50 000 години от съществуването на вълнестия мамут, предоставяйки прозорец в това как генетичното разнообразие на мамута се е променило с времето.

В сравнение с техните предшественици от континента, геномите на мамутите от остров Врангел показват признаци на инбридинг и ниско генетично разнообразие. В допълнение към намаленото генетично разнообразие като цяло, те показаха намалено разнообразие в основния комплекс за хистосъвместимост, група от гени, известни с критичната си роля в имунния отговор на гръбначните.

Остров Наб Врангел. Авторско право: Love Dalin

Дългосрочни генетични влияния и бъдещи изследвания

Изследователите показаха, че генетичното разнообразие на популацията продължава да намалява през целия 6000-годишен период, през който мамутите обитават остров Врангел, макар и с много бавни темпове, което показва, че размерът на популацията е бил стабилен до края. Въпреки че мамутската популация на острова постепенно натрупа повече или по-малко вредни мутации през цялото си шест хиляди години съществуване, изследователите показаха, че популацията бавно се освобождава от по-вредните мутации.

„Ако даден индивид има много вредна мутация, тя по същество не е жизнеспособна, така че тези мутации постепенно изчезват от популацията с течение на времето, но от друга страна виждаме, че мамутите натрупват доста вредни мутации, докато почти изчезнат“, казва той Дехаск. „Важно е за настоящите програми за опазване да имат предвид, че не е достатъчно да върнат популациите отново до приличен размер; вие също трябва да ги наблюдавате активно и генетично, защото тези геномни ефекти могат да продължат повече от 6000 години.“

Последната мистерия зад изчезването на вълнестия мамут

Въпреки че геномите на мамутите, анализирани в това изследване, обхващат голяма времева рамка, те не включват последните 300 години от съществуването на този вид. Изследователите обаче са открили вкаменелости от последния период от живота на мамута и планират да секвенират генома в бъдеще.

„Какво се случи в крайна сметка все още е малко мистерия – не знаем защо са изчезнали, след като са били повече или по-малко добре в продължение на 6000 години, но смятаме, че се е случило внезапно“, казва Далин. „Бих искал казват, че има надежда да разберем защо са изчезнали, но няма „обещания“.

Справка: „Времевата динамика на ерозията на генома на вълнестия мамут преди изчезване“ 27 юни 2024 г., клетка.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033