Ancient Elephants and Mastodons Were Totally Down With Inter-Species Boning

Ostatnie wideo

Słonie, jak wskazuje nowe badanie, dzielą podobną przeszłość – choć w stopniu wcześniej nie docenianym.

„Krzyżowanie może pomóc wyjaśnić, dlaczego mamuty odniosły taki sukces w tak różnych środowiskach i przez tak długi czas, powiedział Hendrik Poinar, genetyk ewolucyjny z Uniwersytetu McMaster i współautor badania, w oświadczeniu. „Co ważne, te dane genomowe mówią nam również, że biologia jest niechlujna i że ewolucja nie zachodzi w zorganizowany, liniowy sposób.”

W celu przeprowadzenia badania, główny autor Eleftheria Palkopoulou z Harvard Medical School, wraz z kolegami z McMaster, Broad Institute of MIT i Harvard, Uppsala University, i University of Potsdam, sekwencjonował 14 genomów z kilku żyjących i wymarłych gatunków słoni, w tym wiele genomów mamutów wełnistych, genom mamuta kolumbijskiego (pierwszy naukowy przypadek), wiele genomów słoni azjatyckich, parę genomów słoni afrykańskich leśnych, dwa genomy słoni prostoskrzydłych, dwa genomy słoni afrykańskich sawannowych oraz, co zadziwiające, kilka genomów mastodontów amerykańskich (które technicznie rzecz biorąc nie są słoniami). Co niewiarygodne, naukowcy byli w stanie wygenerować wysokiej jakości genomy z próbek, które nie zostały zamrożone i mają ponad 100 000 lat; sekwencje genów zostały wyodrębnione z kawałków kości i zębów znalezionych w dobrze zachowanych szczątkach.

„Połączona analiza danych obejmujących cały genom od wszystkich tych starożytnych słoni i mastodontów podniosła kurtynę na historię populacji słoni, ujawniając złożoność, z której wcześniej po prostu nie zdawaliśmy sobie sprawy” – powiedział Poinar.

Na przykład, badacze dowiedzieli się, że starożytny słoń prostokopytny – wymarły gatunek, który tuptał po Europie między 780 000 a 50 000 lat temu – był gatunkiem hybrydowym, z częściami jego DNA podobnymi do starożytnego słonia afrykańskiego, mamuta wełnistego i słoni leśnych, z których te ostatnie są nadal obecne. Odkryli oni również kolejne dowody na poparcie tezy, że dwa gatunki mamutów – mamuty kolumbijskie i wełniste – krzyżowały się ze sobą. Pomysł ten został po raz pierwszy zaproponowany przez Poinara w 2011 roku. Pomimo różnych siedlisk i rozmiarów, stworzenia te prawdopodobnie spotkały się w pobliżu granic lodowcowych i w bardziej umiarkowanych regionach Ameryki Północnej. Rzeczywiście, nie powinno być zaskoczeniem, że te starożytne słonie często wpadały na siebie; przez pewien czas mamuty miały terytorium, które rozciągało się od współczesnej Portugalii i Hiszpanii aż po wschodnie wybrzeże USA.

Badacze dowiedzieli się również, że dwa wciąż żyjące gatunki słoni, słonie leśne i sawannowe, odbiegły od wspólnego przodka około 2 mln do 5 mln lat temu, ale przez ostatnie 500 tys. lat żyły w niemal całkowitej izolacji. Mimo że żyją w sąsiednich siedliskach, słonie te nie lubią się mieszać.

„Obserwacyjnie ludzie wiedzieli, że słonie sawannowe i leśne nie miały zbyt wielu krzyżówek. Kiedy to robili, potomstwo nie przetrwałoby dobrze” – powiedziała Gizmodo Rebekah Rogers, genetyk ewolucyjny z Berkeley, która nie brała udziału w nowym badaniu. „Ten artykuł mówi nam, że słonie nie skradały się za naszymi plecami ani nie przekazywały genów w niższym tempie. Genetyka sugeruje, że wskaźniki udanego krzyżowania były bardzo niskie.”

Rogers powiedział, że papier mówi nam również, że to, co postrzegamy jako duże różnice fizyczne, może nie być tak znaczącymi różnicami dla słoni.

„Kiedy patrzymy na mamuty w porównaniu do słoni, natychmiast zauważamy ich futro, ich garb i różnice w ich układzie krążenia,” powiedziała. „Ten artykuł sugeruje, że możemy zobaczyć, że krzyżowały się one z większym powodzeniem niż słonie z afrykańskiej sawanny i słonie leśne, które dla nas wyglądają tak bardzo podobnie.”

Rogers jest szczególnie podekscytowany, że naukowcy byli w stanie uzyskać dane sekwencji genetycznej dla słonia z Borneo. Są to bardzo małe populacje, które zostały odizolowane przez dłuższy czas, a wyniki nowego badania odpowiadają tej rzeczywistości, odsłaniając ich bardzo niską różnorodność genetyczną.

„To jest całkiem fajne badanie”, Vincent J. Lynch, genetyk ewolucyjny z Uniwersytetu w Chicago, który nie był zaangażowany w badania, powiedział Gizmodo. „Praca jest dobra i nie widzę żadnych poważnych ograniczeń czy zastrzeżeń. Filogeneza, którą przedstawiają, jest dobrze poparta.”

Dla Lyncha najbardziej zaskakującym aspektem badania było to, jak wiele hybrydyzacji przodków działo się w historii słoni, szczególnie między kaczorami prostymi a wełnistymi mamutami. Mówi on również, że nowe badanie jest doskonałym przykładem otwartej nauki.

„Genom słonia afrykańskiego został upubliczniony w 2005 roku i jest tylko formalnie opublikowany z tym papierem,” powiedział Gizmodo. „To jest 13 lat, w których my i inni ludzie byli w stanie korzystać z genomu słonia afrykańskiego w naszych własnych badaniach. Old-school sposoby byłoby trzymać, że genom za zamkniętymi drzwiami, z tylko kilka wybranych osób mających dostęp. Poprzez uwolnienie genomu w 2005 roku daje społeczności szansę, aby przenieść naukę do przodu, podczas gdy ci autorzy zrobić ciężką pracę sekwencjonowania wszystkich tych innych genomów słoni dla ich badań.”

Patrząc w przyszłość, naukowcy chcieliby zbadać jak (i czy) przenikanie się cech genetycznych mogło być korzystne dla ewolucji słoni, jak zwiększona tolerancja na siedliska hew i zmiany klimatyczne.

.