Gamle elefanter og mastodonter var helt nede med udbening mellem arter

Reneste video

Ny forskning, der i dag offentliggøres i Proceedings of the National Academy of Sciences, viser, at elefanter fra oldtiden i høj grad var et produkt af krydsning mellem arter. Elefanter – både dem fra den gamle fortid og dem, der lever i dag – blev formet af denne parringspraksis, men det er ikke noget, som de to tilbageværende elefantarter er med på længere.

Inter krydsning blandt nært beslægtede pattedyrarter er ret almindeligt. Gode eksempler i dag er brune bjørne og isbjørne, Sumatra- og Bornea-orangutanger samt eurasiske guldsjakaler og grå ulve. Evolutionen gør et ret godt stykke arbejde med at skabe fordelagtige nye egenskaber ved hjælp af tilfældige mutationer, men der er intet som krydsning, hvor egenskaber fra to forskellige arter bliver blandet sammen. Faktisk var vores forfædre i oldtiden også interesseret i krydsning, idet anatomisk set moderne mennesker var i kontakt med neandertalerne og denisovanerne. Så på en måde er vi også en slags hybridart.

Elefanter deler, som den nye undersøgelse påpeger, en lignende fortid – dog i et omfang, der ikke tidligere er blevet værdsat.

“Krydsninger kan være med til at forklare, hvorfor mammutterne havde så stor succes i så forskellige miljøer og i så lang tid, siger Hendrik Poinar, evolutionær genetiker fra McMaster University og medforfatter til undersøgelsen, i en udtalelse. “Det er vigtigt, at disse genomiske data også fortæller os, at biologi er rodet, og at evolutionen ikke sker på en organiseret, lineær måde.”

I undersøgelsen sekventerede hovedforfatter Eleftheria Palkopoulou fra Harvard Medical School sammen med kolleger fra McMaster, Broad Institute of MIT and Harvard, Uppsala University og University of Potsdam 14 genomer fra flere levende og uddøde elefantarter, herunder flere genomer fra uldmammutter, et genom fra colombianske mammutter (en videnskabelig nyhed), flere genomer fra asiatiske elefanter, et par genomer fra afrikanske skovelefanter, to genomer fra elefanter med lige tandsæt, to genomer fra afrikanske savanneelefanter og, forbløffende nok, et par genomer fra amerikanske mastodonter (som teknisk set ikke er elefanter). Utroligt nok var forskerne i stand til at generere genomer af høj kvalitet fra prøver, der ikke har været frosset ned og er mere end 100.000 år gamle; gensekvenser blev udtrukket fra knoglestykker og tænder, der blev fundet i velbevarede levn.

“Den kombinerede analyse af genom-data fra alle disse gamle elefanter og mastodonter har løftet sløret for elefantpopulationernes historie og afsløret en kompleksitet, som vi simpelthen ikke var klar over før,” siger Poinar.

For eksempel fandt forskerne ud af, at den gamle elefant med lige stødtand – en uddød art, der trampede rundt i Europa mellem 780.000 og 50.000 år siden – var en hybridart, hvor dele af dens DNA ligner en gammel afrikansk elefant, den uldne mammut og skovelefanter, hvoraf sidstnævnte stadig findes i dag. De har også afdækket yderligere beviser til støtte for forslaget om, at to arter af mammutter – den colombianske mammut og den uldne mammut – har krydset hinanden. Denne idé blev første gang foreslået af Poinar i 2011. På trods af deres forskellige levesteder og størrelser stødte disse dyr sandsynligvis sammen nær istidsgrænserne og i mere tempererede områder i Nordamerika. Det burde faktisk ikke komme som en overraskelse, at disse elefanter fra oldtiden ofte stødte ind i hinanden; i en periode havde mammutterne et territorium, der strakte sig fra det nuværende Portugal og Spanien hele vejen til USA’s østkyst.

Forskerne fandt også ud af, at de to stadig levende elefantarter, skov- og savanneelefanterne, adskilte sig fra en fælles forfader for ca. 2 til 5 millioner år siden, men de har levet i næsten fuldstændig isolation i de sidste 500.000 år. På trods af at de lever i nærtliggende levesteder, kan disse elefanter ikke lide at blande sig.

“Observationsmæssigt vidste folk, at savanne- og skovelefanterne ikke havde meget krydsning. Når de gjorde det, ville afkommet ikke overleve godt,” sagde Rebekah Rogers, en evolutionær genetiker på Berkeley, som ikke var involveret i den nye undersøgelse, til Gizmodo. “Denne artikel fortæller os, at elefanterne ikke sneg sig rundt bag vores ryg eller gav gener videre i lavere grad. Genetikken antyder, at antallet af vellykkede krydsninger var meget lavt.”

Rogers sagde, at artiklen også fortæller os, at det, som vi betragter som store fysiske forskelle, måske ikke er så væsentlige forskelle for elefanterne.

“Når vi ser på mammutter sammenlignet med elefanter, lægger vi straks mærke til deres pels, deres pukkel og forskelle i deres kredsløbssystem,” sagde hun. “Denne artikel tyder på, at vi kan se, at de krydsede sig mere succesfuldt end afrikanske savanneelefanter og skovelefanter, som for os ligner hinanden så meget.”

Rogers er især begejstret for, at forskerne var i stand til at få genetiske sekvensdata for en elefant fra Borneo. Der er tale om meget små populationer, som har været isoleret i lang tid, og resultaterne af den nye undersøgelse passer til denne virkelighed ved at afsløre deres meget lave genetiske diversitet.

“Det er en ret cool undersøgelse,” sagde Vincent J. Lynch, en evolutionsgenetiker fra University of Chicago, som ikke var involveret i forskningen, til Gizmodo. “Arbejdet er godt, og jeg kan ikke se nogen alvorlige begrænsninger eller forbehold. Den fylogeni, de rapporterer, er godt understøttet.”

For Lynch var det mest overraskende aspekt af undersøgelsen, hvor meget forfædrenehybridisering der foregik i elefanternes historie, især mellem lige-tusker og uldhårede mammutter. Han siger også, at den nye undersøgelse er et godt eksempel på åben videnskab.

“Det afrikanske elefantgenom blev offentliggjort i 2005 og er først formelt offentliggjort med denne artikel,” siger han til Gizmodo. “Det er 13 år, hvor vi og andre mennesker har været i stand til at bruge den afrikanske elefants genom i vores egen forskning. På gammeldags vis ville man have holdt dette genom bag en lukket dør, hvor kun nogle få udvalgte havde adgang. Ved at frigive genomet i 2005 giver det samfundet en chance for at bringe videnskaben fremad, mens disse forfattere gør det hårde arbejde med at sekventere alle disse andre elefantgenomer til deres undersøgelse.”

Forsøgerne vil gerne undersøge, hvordan (og om) sammenblandingen af genetiske træk kan have været fordelagtig for elefantens evolution, som f.eks. en øget tolerance over for hedehabitater og klimaændringer.