Istoria elefanților – de la giganticii mamuți lânoși până la pachidermele moderne care trăiesc în păduri – este mai complicată decât am crezut. O analiză a genomurilor elefanților moderni și antici arată că încrucișarea și hibridizarea au fost un aspect important al evoluției elefanților.
Acest browser nu acceptă elementul video.
O nouă cercetare publicată astăzi în Proceedings of the National Academy of Sciences arată că elefanții antici au fost în mare măsură produsul unor încrucișări între specii. Elefanții – atât cei din trecutul străvechi, cât și cei care trăiesc în prezent – au fost modelați de această practică de împerechere, dar nu este ceva în care cele două specii de elefanți rămase să mai fie implicate.
Întreruperea între specii de mamifere strâns înrudite este destul de comună. Exemple bune astăzi sunt urșii bruni și urșii polari, urangutanii de Sumatra și cei din Borneo și șacalii aurii eurasiatici și lupii cenușii. Evoluția face o treabă destul de bună în ceea ce privește crearea de noi trăsături avantajoase folosind puterea mutațiilor aleatorii, dar nu există nimic asemănător cu încrucișarea, în care trăsăturile a două specii diferite se amestecă între ele. Și, de fapt, strămoșii noștri străvechi erau și ei implicați în toată chestia cu încrucișarea, oamenii moderni din punct de vedere anatomic făcându-și de cap cu neanderthalienii și denisovanii. Deci, într-un fel, suntem și noi un fel de specie hibridă.
Publicitate
Elefanții, după cum subliniază noul studiu, împărtășesc un trecut similar – deși într-o măsură care nu a fost apreciată anterior.
„Încrucișarea poate ajuta la explicarea motivului pentru care mamuții au avut atât de mult succes în medii atât de diverse și pentru o perioadă atât de lungă de timp, a declarat Hendrik Poinar, genetician evoluționist la Universitatea McMaster și co-autor al studiului, într-o declarație. „În mod important, aceste date genomice ne spun, de asemenea, că biologia este dezordonată și că evoluția nu are loc într-un mod organizat, liniar.”
Publicitate
Pentru studiu, autorul principal Eleftheria Palkopoulou de la Harvard Medical School, împreună cu colegii de la McMaster, Broad Institute of MIT și Harvard, Universitatea Uppsala și Universitatea din Potsdam, au secvențiat 14 genomuri de la mai multe specii de elefanți vii și dispăruți, inclusiv mai multe genomuri de mamut lânos, un genom de mamut columbian (o premieră științifică), mai multe genomuri de elefant asiatic, o pereche de genomuri de elefant de pădure african, două genomuri de elefant cu coada dreaptă, două genomuri de elefant de savana africană și, în mod surprinzător, câteva genomuri de mastodont american (care, din punct de vedere tehnic, nu sunt elefanți). În mod incredibil, cercetătorii au reușit să genereze genomuri de înaltă calitate din eșantioane care nu au fost înghețate și care au o vechime de peste 100.000 de ani; secvențele de gene au fost extrase din bucăți de oase și dinți găsite în rămășițele bine conservate.
Publicitate
„Analiza combinată a datelor la nivel de genom de la toți acești elefanți și mastodonți antici a ridicat cortina asupra istoriei populației de elefanți, dezvăluind o complexitate de care pur și simplu nu eram conștienți înainte”, a declarat Poinar.
De exemplu, cercetătorii au aflat că străvechiul elefant cu coada dreaptă – o specie dispărută care a cutreierat Europa între 780.000 și 50.000 de ani în urmă – a fost o specie hibridă, porțiuni din ADN-ul său fiind similare cu un elefant african străvechi, cu mamutul lânos și cu elefanții de pădure, aceștia din urmă existând și astăzi. Aceștia au descoperit, de asemenea, dovezi suplimentare pentru a susține sugestia că două specii de mamuți – mamutul columbian și mamutul lânos – s-au încrucișat. Această idee a fost propusă pentru prima dată de Poinar în 2011. În ciuda habitatelor și dimensiunilor lor diferite, aceste creaturi s-au întâlnit probabil în apropierea granițelor glaciare și în regiunile mai temperate ale Americii de Nord. Într-adevăr, nu ar trebui să fie o surpriză faptul că acești elefanți antici se întâlneau frecvent; pentru o vreme, mamuții au avut un teritoriu care se întindea din Portugalia și Spania de astăzi până pe coasta de est a SUA.
Publicitate
Cercetătorii au aflat, de asemenea, că cele două specii de elefanți încă în viață, elefantul de pădure și elefantul de savană, au deviat de la un strămoș comun în urmă cu aproximativ 2 milioane până la 5 milioane de ani, dar au trăit într-o izolare aproape completă în ultimii 500.000 de ani. În ciuda faptului că trăiesc în habitate învecinate, acestor elefanți nu le place să se amestece.
Publicitate
„Din punct de vedere observațional, oamenii știau că elefanții de Savană și de Pădure nu se încrucișau prea mult. Atunci când o făceau, descendenții nu supraviețuiau bine”, a declarat pentru Gizmodo Rebekah Rogers, genetician evoluționist la Berkeley, care nu a fost implicat în noul studiu. „Această lucrare ne spune că elefanții nu se furișau pe la spatele nostru sau că își transmiteau genele la rate mai mici. Genetica sugerează că ratele de încrucișare reușită au fost foarte scăzute.”
Rogers a spus că lucrarea ne spune, de asemenea, că ceea ce noi considerăm a fi mari disimilitudini fizice s-ar putea să nu fie diferențe atât de semnificative pentru elefanți.
Publicitate
„Când ne uităm la mamuți în comparație cu elefanții, observăm imediat blana lor, cocoașa lor și diferențele în sistemul lor circulator”, a spus ea. „Această lucrare sugerează că putem vedea că s-au încrucișat cu mai mult succes decât elefanții din Savana africană și elefanții din pădure, care pentru noi seamănă foarte mult.”
Rogers este deosebit de încântată de faptul că cercetătorii au reușit să obțină date privind secvența genetică pentru un elefant din Borneo. Acestea sunt populații foarte mici care au fost izolate de ceva timp, iar rezultatele noului studiu corespund acestei realități, expunând diversitatea lor genetică foarte scăzută.
Publicitate
„Acesta este un studiu destul de interesant”, a declarat pentru Gizmodo Vincent J. Lynch, un genetician evoluționist de la Universitatea din Chicago, care nu a fost implicat în cercetare, Vincent J. Lynch. „Lucrarea este bună și nu văd limitări sau avertismente serioase. Filogenia pe care o raportează este bine susținută.”
Pentru Lynch, cel mai surprinzător aspect al studiului a fost cât de multă hibridizare ancestrală a avut loc în istoria elefanților, în special între Straight-tuskers și mamuții lânoși. De asemenea, el spune că noul studiu este un mare exemplu de știință deschisă.
Publicitate
„Genomul elefantului african a fost făcut public în 2005 și este publicat în mod oficial doar cu această lucrare”, a declarat el pentru Gizmodo. „Sunt 13 ani în care noi și alți oameni am reușit să folosim genomul elefantului african în propriile noastre cercetări. Metodele din vechea școală ar fi ținut acest genom în spatele unor uși închise, doar câțiva aleși având acces. Prin publicarea genomului în 2005, se oferă comunității o șansă de a face ca știința să avanseze, în timp ce acești autori fac munca grea de a secvenția toate aceste alte genomuri de elefanți pentru studiul lor.”
Privind în viitor, cercetătorii ar dori să exploreze cum (și dacă) întrepătrunderea trăsăturilor genetice ar fi putut fi avantajoasă pentru evoluția elefantului, cum ar fi o toleranță crescută la habitatele de heleșteu și la schimbările climatice.
Publicitate
Publicitate
George este reporter senior la Gizmodo.
.