Без окаменелостей. Впервые в истории древнюю ДНК выделили из грязи в пещере

20 апреля 2021, 22:02
Цей матеріал також доступний українською

Впервые ученые выделили древнюю ДНК из образцов почвы благодаря медведям верхнего палеолита, которые около 16000 лет назад активно использовали пещеру в качестве туалета.

Ученые из Дании описывают свою работу как «высадку геномики на Луну», поскольку этот прорыв означает, что окаменелые останки больше не являются единственным способом получения древней ДНК.

Видео дня

Кроме того, это показывает, что древнюю ДНК теперь можно изучать в контексте популяций, а не разрозненных фрагментов.

«Когда животное или человек мочится или испражняется, клетки организма также выводятся. И фрагменты ДНК этих клеток — это то, что мы можем обнаружить в образцах почвы», — пояснил генетик Эске Виллерслев из Копенгагенского университета в Дании.

«Используя чрезвычайно мощные методы секвенирования, мы впервые реконструировали геномы — генетические профили — на основе этих фрагментов. Мы показали, что волосы, моча и фекалии предоставляют генетический материал, который в правильных условиях может существовать намного дольше, чем 10 000 лет», — добавили авторы работы.

Пещера Чикиуите, где были получены образцы, хорошо известна как место, имеющее историческое значение. Многие каменные орудия и фрагменты, датируемые периодом от 25 000 до 30 000 лет назад, свидетельствуют о периоде проживания людей, но люди были не единственными, кто пользовался пещерой.

Кости и следы ДНК также показали присутствие ряда животных, включая медведей, летучих мышей, полевок, грызунов и крыс. Используя эти образцы, Виллерслев и его команда секвенировали и полностью воссоздали геномы двух верхнепалеолитических медведей.

Первый экземпляр был предком современного американского черного медведя (Ursus americanus), который до сих пор бродит по лесам Североамериканского континента. Вторым был ныне вымерший гигантский короткомордый медведь (Arctodus simus), один из крупнейших медведей из когда-либо существовавших, который вымер в конце последнего ледникового периода около 11000 лет назад.

Затем исследователи сравнили эти геномы с геномами других медведей, включая 83 современных черных медведя из США и Канады и трех гигантских короткомордых медведей, которые жили на Юконе в Канаде около 22000 лет назад, на основе анализа их окаменелых останков.

Они обнаружили, что черные медведи из пещеры тесно связаны с современными медведями в Северной Америке, но также имеют общее происхождение с черными медведями на Аляске. Кроме того, короткомордые медведи, обитавшие в северной Мексике, сильно отличались от популяции короткомордых медведей, живущих на северо-западе Канады.

«Это отличный пример новых знаний, которые внезапно становятся доступными, когда вы реконструируете геномы на основе фрагментов ДНК, извлеченных из почвы», — сказал генетик Миккель Винтер Педерсен из Копенгагенского университета.

По словам исследователей, помимо открытий медведей, которые заполняют некоторые пробелы в наших знаниях о происхождении животных в Северной и Южной Америке, результаты показывают, что теперь мы можем почерпнуть гораздо больше из ДНК окружающей среды, чем это было возможно ранее.

Фрагменты ДНК, обнаруженные в отложениях, использовались только для того, чтобы показать, когда присутствовал определенный вид. Теперь, используя методы команды, ученые смогут узнать намного больше об этих животных, например, о том, где они вписываются в свое генеалогическое древо, и как животные мигрировали и отклонились от своих общих предков.

«Анализ ДНК, обнаруженной в почве, может иметь потенциал для расширения повествования обо всем, от эволюции видов до изменений климата — это высадка на Луну геномики, потому что окаменелости больше не будут нужны», — сказал Виллерслев.

Ранее НВ писал, что в 2020 году в Якутии оленеводы обнаружили останки доисторического пещерного медведя, с шерстью и внутренними органами.

Возраст туши, по предварительным данным, составляет около 39 тыс лет. Это открытие называют уникальным, поскольку раньше ученые находили лишь кости этого зверя.

По словам одного из ведущих российских экспертов по исчезнувшим видам ледникового периода, новые находки имеют «мировое значение».

«Сегодня это первая и единственная находка в своем роде — целая туша медведя с мягкими тканями. Он полностью сохранился, все внутренние органы на месте, даже нос. Эта находка имеет огромное значение для всего мира», — отметила один из авторов исследования, Лена Григорьева, ведущий научный сотрудник Международного центра молекулярной палеонтологии Института прикладной экологии Севера.

poster
Подписаться на ежедневную email-рассылку
материалов раздела Техно
Рассылка о том как технологии изменяют мир
Каждый понедельник

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X