Ученые полагают, что мамонт так хорошо сохранился благодаря сухому и холодному климату Сибири.
Около 52 000 лет назад в пещере в Сибири умерла самка шерстистого мамонта с косматой гривой, похожей на кефаль. Сухой, холодный климат региона высушил тело огромного существа, превратив его плоть и кожу в нечто вроде вяленого мяса шерстистого мамонта.
Теперь хорошо сохранившееся существо, прозванное Крисом Уоддлом в честь отставного английского футболиста, известного своей стрижкой в стиле «бизнес спереди, вечеринка сзади», выдает некоторые секреты вымершего вида. Используя кусочек кожи около уха животного, ученые реконструировали трехмерную архитектуру его ДНК, согласно новой статье, опубликованной на этой неделе в журнале Клетка.
Этот беспрецедентный подвиг, в котором приняли участие более 50 международных ученых, предлагает новые идеи о том, как вели себя гены животного, пока оно было еще живым. В более широком смысле, их методы могут помочь поддержать сохранение ныне живущих животных и, возможно, помочь в усилиях по «возрождению» шерстистого мамонта.
«Чтобы максимально приблизиться к настоящему мамонту, нужно знать, чем (генетическая) архитектура отличается от азиатского слона», — говорит Хендрик Пойнар, биолог из Университета Макмастера в Гамильтоне, Онтарио, который не принимал участия в исследовании. НовыйУченыйКоррин Ветцель.
Исследователи Валерий Плотников и Дэн Фишер изучают 52-тысячелетнего шерстистого мамонта, которого прозвали Крисом Уоддлом из-за его прически, напоминающей кефаль.
Обычно после смерти животного молекулы его ДНК начинают распадаться и расползаться, оставляя после себя беспорядочную мешанину генетического материала. Когда исследователи позже пытаются изучить эту ДНК, это похоже на попытку прочитать разрозненные страницы книги, которую перевернули и встряхнули. Они все еще могут многому научиться, но эта куча генетической информации дает им неполную картину.
Однако, благодаря тому, как сохранился 52000-летний шерстистый мамонт, геометрия его генетического материала осталась на удивление неповрежденной, что позволило исследователям реконструировать его генетический код в мельчайших деталях. Для этого они использовали новую технику, известную как «PaleoHi-C», которая помогла им картировать участки ДНК и собрать геном в его первоначальной трехмерной конфигурации. В этом случае изучение древней ДНК мамонта было похоже на чтение «упорядоченной стопки (страниц) с загнутыми углами», пишет Научный американецСайма С. Икбал.
Рассматривая структуру генома, ученые могут «выяснить, какие гены были активны у конкретного животного в момент его смерти, а какие гены были подавлены», — говорит соавтор исследования Марк А. Марти-Реном, научный сотрудник Национального центра геномного анализа в Барселоне. Вашингтон ПостЛизетт Ортега.
Исследователи сравнили ДНК мамонта с геномом современных азиатских слонов. Они обнаружили много сходств — например, что у обоих животных было 28 пар хромосом — но также и некоторые важные различия. Примерно 4,1 процента генов кожи двух видов различались, включая один, связанный с ростом волос, сообщает Газета «Нью-Йорк ТаймсШивон Робертс.
Их анализ показал, что ген, отвечающий за рост волос, был более активен у мамонта, чем у современных слонов, что помогает объяснить, почему современные толстокожие лысые, а их древние предки имели роскошные локоны. Они также определили гены, отвечающие за холодоустойчивость мамонта.
Исследователи проанализировали кусочек кожи около уха мамонта.
Команде было любопытно узнать, была ли безупречно сохранившаяся ДНК мамонта случайностью и сработает ли их метод «PaleoHi-C» на других образцах. Поэтому они провели серию лабораторных экспериментов с говяжьей печенью. Они обезвоживали некоторые образцы, используя как тепло, так и сублимацию, но сохраняли другие свежими и оставляли их при комнатной температуре.
Через три дня ДНК свежей говядины распалась на мешанину фрагментов. Но ДНК в обезвоженных образцах год спустя все еще имела трехмерную структуру.
Они даже пытались уничтожить обезвоженную ДНК, используя некоторые довольно креативные методы, например, переехать ее машиной и выстрелить в нее из дробовика. Но, тем не менее, она сохранялась.
Полученные ими обширные образцы позволяют предположить, что тот же метод можно применить и к другим древним существам, даже к останкам мумифицированных людей, при условии соблюдения правильных условий хранения.
«Эта новая работа открывает новые возможности для изучения биологии вымерших видов», — говорит Эдриан Листер, палеонтолог из Музея естественной истории в Лондоне, не принимавший участия в исследовании. ХранительЙен Сэмпл. «Эта исключительная сохранность может быть обнаружена в окаменелостях, возраст которых намного превышает 2 миллиона лет, что открывает возможность исследовать биологию гораздо более древних вымерших видов, а также их связь с ныне живущими родственниками и отличия от них».
