میلیون ها DNA ماموت درخت تکاملی حیوان را بازنویسی می کند


تصویری از یک ستون شکسته و سفید که تا حدی در خاک جاسازی شده است.
بزرگنمایی / ماموت سابق در سیبری از زمین ذوب می شود.

DNA باستان انقلابی را در درک ما از تکامل انسان ایجاد کرد ، نحوه حرکت و تعامل جمعیت را آشکار کرد و ما را به اقوامی مانند دنیسوانان معرفی کرد ، “نسب” ای که اگر کشف DNA آنها نبود ، نمی فهمیدیم که وجود آنها وجود دارد. اما انسانها تنها کسانی نیستند که DNA را در استخوانهای خود باقی گذاشته اند و همان آزمایشاتی که برای انسان ها انجام شده است می تواند برای هر گروه از گونه های دیگر نیز مفید باشد.

امروزه ماموت ها به نوبه خود در کانون توجهات قرار می گیرند و به کمک قدیمی ترین DNA تاکنون توالی یابی می شوند. DNA حاصل از سه دندان آسیای باستانی ، که احتمالاً یکی از آنها بیش از یک میلیون سال قدمت دارد ، نشان داد که یک گروه شبح مانند از ماموت ها وجود دارد که برای تولید جمعیت ماموت های آمریکای شمالی با اقوام دور خود همکاری کرده اند.

دوست یابی و درخت خانواده ماموت

ماموتها چیزی را با انسانها مشترک دارند: مانند ما ، آنها از ابتدا به عنوان یک جمعیت آفریقایی آغاز شده اند ، اما در بیشتر کره زمین گسترش یافته اند. توزیع شده خیلی زودتر ، جمعیت ماموت ها زمان کافی را از یکدیگر جدا کرده و گونه های مختلفی را تشکیل می دهند. ماموتها پس از منشعب شدن از فیلها ابتدا به گونه های به اصطلاح جنوبی و استپی تقسیم می شوند. بعداً ، بعداً ، سازگاری با آب و هوای عصر یخبندان ، یک ماموت پشمالو و نزدیکی نزدیک آن ، ماموت آمریکای شمالی ، را ماموت کلمبیایی تولید کرد. با این حال ، همه این گونه ها منقرض شده اند و تنها خویشاوندان زنده فیل هستند.

ما DNA را از دو نوع از این گونه ، ماموتهای پشمالو و کلمبیا بدست آوردیم. آنها هم تعدادی از سازگاری ها با آب و هوای سرد و هم درجه اندکی از هم نژادی را آشکار می کنند ، زیرا ماموت های پشمالو راهی آمریکای شمالی می شوند و کمک کمی (حدود 10 درصد) به ژنوم جمعیت کلمبیا می کنند.

این کار جدید بر روی دندان های ماموت یافت شده در سیبری تمرکز دارد ، جایی که شرایط هم به حفظ بقایای بدن و هم به حفظ DNA موجود در آنها کمک می کند. دندان ها از لایه هایی از مواد به دست می آیند که به نظر می رسد در آغاز جدیدترین عصر یخبندان ، زمانی که اجداد جمعیت ماموت پشمالو در منطقه حضور داشتند ، رسوب کرده اند.

ما برای هیچ یک از دندان ها تاریخ دقیق نداریم زیرا برای خرما کربن بسیار قدیمی به نظر می رسند. در عوض ، خرما با استفاده از ترکیبی از گونه های موجود در کانسارها و لحظه ای معکوس در جهت گیری میدان مغناطیسی زمین بدست می آید. علاوه بر این ، شکل دندان ها به برخی از سرنخ ها در مورد اینکه با چه گونه هایی گروه بندی شده اند ، می دهد و راهنمایی های بیشتری در مورد زمان تأخیر آنها ارائه می دهد. به طور کلی ، یک دندان احتمالاً حداقل نیم میلیون سال ، دندان دیگر حدود یک میلیون سال و یک دندان سوم هنوز مسن است.

بسیار قدیمی ، تقریبا ژنوم

پیش از این ، قدیمی ترین DNA حاصل از بقایای حیوانات تقریباً سن جوانترین نمونه ها بود. اما محققان توانستند برخی از DNA های فیل مانند را از هر یک از دندان های آسیاب بازیابی کنند ، حتی اگر این قطعه بسیار تکه تکه باشد و بسیاری از پایه های آن آسیب دیده باشد. محققان توانستند ژنوم کامل میتوکندری را برای هر سه دندان جدا کنند ، زیرا هر سلول حاوی نسخه های زیادی از این ژنوم در هر میتوکندری است. با این حال ، تنها قطعاتی از ژنوم هسته ای را می توان بدست آورد – حداکثر حدود 10 درصد از یک ژنوم و در بدترین حالت – کمتر از دو درصد. (اگرچه کمتر از دو درصد هنوز ده ها میلیون پایگاه فردی است.)

با استفاده از تفاوت بین DNA یک ماموت و یک فیل و اتخاذ یک نرخ جهش ثابت ، تیم تحقیقاتی توانست تاریخ های مستقلی را برای زمان حیات هر یک از حیوانات باقی مانده از دندان بدست آورد. بر اساس ژنوم میتوکندری ، تاریخ ها 1.6 میلیون ، 1.3 میلیون و 900 هزار سال پیش بوده است. برای دو نفر که ژنوم هسته ای کافی برای تجزیه و تحلیل داشتند ، تاریخ ها 1.3 میلیون و 600 هزار سال پیش بود. تاریخ های مبتنی بر DNA برای این دو با یکدیگر و تاریخ ماده ای که در آن پیدا شده اند مطابقت دارد. قدیمی ترین نمونه ممکن است قدیمی تر از کانسار موجود در آن باشد و بنابراین ممکن است پس از مرگ منتقل شده باشد.

اگرچه این تاریخ ها کاملاً نامشخص است ، اما آنها به طور واضح دو نمونه را به عنوان قدیمی ترین DNA موجود در حیوانات قرار می دهند. و این بدان معنی است که این ماموتها اندکی پس از پیروزی عصر یخبندان در سیبری زندگی می کنند ، اگرچه قبلاً یک رشته پشم پاک از ماموتها وجود داشته است. آنها همچنین پیش از گونه های معروف ماموت در آمریکای شمالی خواهند بود.

به همه این دلایل ، ژنوم ها به طور بالقوه می توانند چیزهای زیادی در مورد تاریخچه ماموت ها بگویند.

تیره شبح و اقتباس

و آنها این کار را می کنند. دو نمونه جوان ظاهراً از یک رده هستند که در نهایت ماموت پشمی تولید شد ، اگرچه ظاهراً آنها قبل از نمونه های جدیدتر بودند که ژنوم های کاملتری را می دادند. اما قدیمی ترین ، از سایتی به نام Krestovka ، به نظر می رسد از یک تیره جدا باشد. اگرچه با شاخه ماموت پشمی مرتبط است ، اما ظاهراً از آن منحرف می شود و تجزیه و تحلیل نشان می دهد که این تقسیم حداقل 1.8 میلیون سال پیش رخ داده است.

کرستووکا همچنین هیچ نسل مستقیمی مدرن ندارد ، که نشان می دهد ممکن است به عنوان یک جمعیت جداگانه از بین رفته باشد. اما بیشتر DNA وی به عنوان بخشی از ژنوم ماموت کلمبیا ادامه یافت. ظاهراً ، در مقطعی پس از جنگ صلیبی ، نسب او با اجداد ماموت های پشمالو عبور کرده است. نتیجه ترکیبی از 50/50 ژنوم دو شاخه است که فرزندان آنها به آمریکای شمالی مهاجرت کرده و جمعیت ماموت را در کلمبیا تشکیل می دهند. دیری نگذشت که وی هنگام ورود به آمریکای شمالی با فرزندان خود که اکنون جمعیتی کاملاً پشمالو و ماموت دارند ، ملاقات کرد.

این حیوانات نیز اکنون تقریباً مانند فرزندانشان ، ماموت های پشمالو با سرما سازگار شده اند. محققان 5600 مورد را شناسایی کردند که پروتئین های موجود در ژنوم ماموت با فیلها متفاوت است. ماموت های باستان در حال حاضر 85 درصد از این تغییرات را شامل شده اند ، از جمله مواردی که در رشد مو ، تجمع چربی ، خواندن دما و پردازش چرخه شبانه روز نقش دارند.

به عبارت دیگر ، این چیزها احتمالاً شباهت زیادی به ماموتهای پشمالو دارند ، حتی اگر از جمعیتی باشند که در آن زمان هنوز بخشی از یک خوشه بزرگتر از نیاکان ماموت بودند که در آن زمان در سیبری زندگی می کردند.

ماموت ها می توانند یک مورد نسبتاً نادر را فراهم کنند ، زیرا ما بسیاری از بقایای آنها را داریم و آنها در بخشی از جهان زندگی می کردند که شرایط برای حفظ DNA بسیار عالی است. اما احتمالاً آنها همچنین دارای یک نسل طولانی بوده اند ، بنابراین با سرعت بسیار کندتری نسبت به بسیاری از گونه های دیگر دستخوش تغییرات جمعیتی شدند.

اگرچه به دست آوردن چنین DNA قدیمی نادر است ، اما ممکن است برای بدست آوردن اطلاعات ارزشمند درباره چگونگی وجود گونه های اطراف خود نیازی به DNA باستان نداشته باشیم. و براساس ما و ماموت ها ، کاوش در این داستان ها می تواند شگفتی های بسیاری را ایجاد کند.

طبیعت، 2021. DOI: 10.1038 / s41586-021-03224-9 (برای DOI).


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*