Древняя ДНК раскрывает сложное генеалогическое древо мастодонтов и повторяющиеся миграции, вызванные изменением климата

от

Анализ древней ДНК останков нескольких мастодонтов, в том числе тех, которые бродили по побережьям Тихого и Атлантического океанов в Северной Америке, показал, что гиганты ледникового периода мигрировали на огромные расстояния в ответ на изменение климата и были гораздо более генетически разнообразными, чем считалось ранее.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, учёные из Университета Макмастера и Гарварда предоставляют новые доказательства, которые значительно пересматривают и изменяют наше понимание глубоко сложной эволюционной истории этого вида.

Хорошо сохранившиеся образцы окаменелых зубов, бивней и костей, возраст которых составляет сотни тысяч лет, в сочетании с новыми научными методами позволили исследователям реконструировать геномы из древних, крошечных, деградированных фрагментов ДНК.

Они восстановили митохондриальные геномы нескольких образцов мастодонтов: пяти из Новой Шотландии и восточного побережья, один из которых может датироваться примерно 500 000 лет назад, и впервые — уникальный образец тихоокеанского мастодонта из Туалатина, штат Орегон, в дополнение к частичному митохондриальному геному из Северного Онтарио.

Изначально мастодонтов разделяли на множество отдельных видов, но позже объединили обратно в один — Mammut americanum. Совсем недавно эта классификация была пересмотрена и теперь потенциально включает по крайней мере два отдельных вида: американского и тихоокеанского мастодонта (M. pacificus), хотя споры о разделении продолжаются.

Генетический анализ подтверждает, что тихоокеанские мастодонты принадлежат к очень старой, хорошо зарекомендовавшей себя и отдельной генетической ветви, ареал которой простирается гораздо дальше, чем считалось ранее, — вглубь Тихоокеанского Северо-Запада, возможно, на юг до Мексики и на север до Альберты.

Интересно, что Альберта, по словам учёных, была «горячей точкой», где тихоокеанские и американские мастодонты собирались вместе, расширялись на север и, возможно, скрещивались.

Образцы с восточного побережья и из Северного Онтарио выявили две новые и различные генетические группы мастодонтов, известных как клады, которые жили в одном регионе, но в разное время. Восточные виды были удивительно разнообразными, прибывая отдельными волнами миграции как минимум три раза — модель, обусловленная повторяющимися циклами потепления климата, что приводило к таянию ледников и открытию новых территорий для расширения на север. Когда климат охлаждался и ледники расширялись, мастодонтов вытесняли на юг или они вымирали на месте.

«Данные меняют наше представление о регионе, известном сегодня как Альберта, и о севере в целом, — с места, где мастодонты бродили по окраинам, до неоднократно используемого миграционного коридора и значительного ландшафта с возможным скрещиванием», — говорит старший автор и эволюционный генетик Хендрик Пойнар, директор Центра древней ДНК Университета Макмастера и заведующий кафедрой Майкла Г. ДеГроота по генетической антропологии.

Исследователи также определили загадочную и генетически отличную линию мастодонтов в Мексике, которая, по их мнению, может быть более глубокой ветвью западных видов M. pacificus или, возможно, совершенно новым, третьим видом мастодонтов.

Мастодонты были одними из крупнейших наземных животных на Земле во время ледникового периода, бродили от Берингии (современная Аляска и Юкон) на восток до Новой Шотландии и на юг до Центральной Мексики. Они были в основном травоядными, жили в болотистой местности, питались кустарниками и низко свисающими ветвями деревьев, и занимали совсем другой ареал, чем их дальние родственники — знаменитые мамонты ледникового периода, которые бродили по открытым лугам и тундре.

«Это исследование представляет несколько первых результатов, включая нашу работу над тихоокеанским мастодонтом. Оно также ставит множество новых вопросов. Например, как эти далёкие виды мастодонтов взаимодействовали в Альберте? Конкурентовали ли они за ресурсы или скрещивались, как наша лаборатория ранее показала на примере мамонтов?» — говорит ведущий автор Эмиль Карпински, бывший аспирант Центра древней ДНК Университета Макмастера, ныне научный сотрудник кафедры генетики Гарвардской медицинской школы.

Эти новые находки в сочетании с результатами, опубликованными в исследовании 2020 года, проведённом той же командой, создают гораздо более полную картину того, как мастодонты перемещались и диверсифицировались по Северной Америке, помогая современным специалистам по охране природы подготовиться к постоянно потепляющемуся арктическому климату и северным мигрирующим видам, говорят исследователи.

Предоставлено Университетом Макмастера

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте