Badania genetyczne rzucają nowe światło na ewolucję mamutów włochatych

Wraz z ewolucją mamutów, ich ciała przystosowywały się do otaczającego ich środowiska, pozwalając im na zatrzymywanie większej ilości ciepła. Zdjęcie: David Fleetham/Alamy

Badania sugerują, że charakterystyczne cechy mamutów włochatych, takie jak mniejsze uszy, duże złogi tłuszczu i włochata sierść, stawały się coraz bardziej widoczne przez okres 700.000 lat, przez który przystosowywały się do surowego klimatu syberyjskich stepów.

Naukowcy porównali genomy 23 syberyjskich mamutów włochatych z 28 współczesnymi słoniami i odkryli, że wiele z cech mamutów włochatych były już genetycznie zakodowane w ich najwcześniej żyjących okazach. Jednakże, wraz z tym, jak ewoluowały, ich ciała przystosowywały się do środowiska, pozwalając im na zatrzymywanie większej ilości ciepła.

Starszy autor badania, Love Dalén, profesor genomiki ewolucyjnej z Centrum Paleogenetyki w Sztokholmie, powiedział: „Możliwe, że najwcześniejsze mamuty włochate miały większe uszy, a ich sierść wyglądała inaczej – była prawdopodobnie mniej termoizolacyjna i puszysta w porównaniu z późniejszymi osobnikami.”

Wyjaśnił także, że używając 700.000-letniego genomu należącego do mamuta włochatego i imieniu Chukochya i porównując go z 22 stosunkowo nowoczesnymi mamutami włochatymi, które żyły w ciągu ostatnich 100.000 lat, naukowcy byli w stanie określić, jak ewoluowały geny mamutów przez okres, w którym żyły.

„Pozwala nam to badać ewolucję w czasie rzeczywistym, dzięki czemu możemy stwierdzić, że te konkretne mutacje są unikalne dla mamutów włochatych” – dodał.

Naukowcy odkryli, że wiele genów, które były przystosowawcze dla mamutów włochatych, było związanych z życiem w mroźnych środowiskach, a niektóre były dzielone przez niektóre niepowiązane gatunki arktycznych ssaków, takich jak renifery czy niedźwiedzie polarne.
 

„Pozwala nam to badać ewolucję w czasie rzeczywistym’’ – powiedział Love Dalén. Zdjęcie: Ian Watts/PA

Główny autor badania David Diez-del-Molino, także z Centrum Paleogenetyki, oznajmił: „Chcieliśmy dowiedzieć się, co sprawia, że mamut staje się mamutem włochatym. Mamuty włochate mają bardzo charakterystyczne cechy morfologiczne, jak grube futro i małe uszy, których można się spodziewać, biorąc pod uwagę jak wyglądają zamrożone osobniki, ale jest także dużo więcej adaptacji, takich jak metabolizm tłuszczu czy zmysł temperatury, które nie są tak oczywiste jako, że występują na poziomie molekularnym.”

Badanie, opublikowane w „Current Biology”, czerpało z 16 genomów które nie zostały wcześniej zsekwencjonowane. Doprowadziło to do odkrycia genu z kilkoma mutacjami, które mogły być odpowiedzialne za niewielki rozmiar uszu zwierząt.

700.000-letni genom mamuta Chuckoya zawierał około 91,7% tych samych mutacji, które spowodowały zmiany w bardziej współczesnych okazach mamutów włochatych. To sugeruje, że wiele definiujących cech było już obecnych, gdy mamuty włochate oddzieliły się od swoich przodków, mamutów stepowych.

Naukowcy przyznali, że ich praca pociągnęła za sobą wiele praktycznych wyzwań. „Poza pracą w terenie, podczas której musimy zmagać się z niedźwiedziami polarnymi i komarami, innym aspektem, który utrudnia cały proces, jest konieczność pracowania w bardzo starym laboratorium DNA. To oznacza, że trzeba nosić kombinezon przykrywający całe ciało, kaptur, maskę na twarz i podwójne rękawiczki, przez co praca w laboratorium staje się dość niewygodna” – powiedział Dalén.