Геном шерстистого носорога ледникового периода реконструирован из окаменелых фекалий гиены

Впервые в истории был реконструирован митохондриальный геном европейского шерстистого носорога. ДНК ныне вымерших животных была извлечена из окаменелых фекалий пещерной гиены, найденных в Германии, что позволило по-новому взглянуть на оба вида. Исследование опубликовано в Biology Letters.

 

Шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis) бродил по Евразии в плейстоцене до своего исчезновения около 10 000 лет назад. С тех пор было обнаружено несколько экземпляров, но до сих пор геномы европейских популяций не были доступны – вместо этого все геномные данные были получены от сибирских шерстистых носорогов, что озадачило исследователей.

 

«Я понятия не имею, почему до сих пор не было опубликовано митогеномов. Но это хороший вопрос, учитывая богатую историю останков животных», — сказал один из авторов исследования Питер Сибер.

 

Чтобы исправить это, Сибер и его коллеги обратились к копролиту, также известному как окаменелые фекалии. Это может показаться грубым, но доисторические фекалии на самом деле являются бесценным оружием в арсенале палеонтолога, позволяющим заглянуть в генетику любопытных существ древнего мира.

 

В данном случае команда проанализировала экскременты вымершей пещерной гиены (Crocuta crocuta spelaea), которая охотилась на шерстистых носорогов. При этом они выделили ДНК европейского шерстистого носорога, а затем смогли собрать митохондриальный геном – то, чего раньше никогда не делали.

 

Митохондриальные геномы, или митогеномы, представляют собой генетическую информацию, обнаруженную внутри митохондрий, печально известной «электростанции клетки». Они унаследованы от матери организма и более устойчивы к деградации, чем ядерная ДНК, а это означает, что они невероятно полезны при отслеживании происхождения.

 

Помимо сбора митогеномов шерстистого носорога, команда реконструировала митогеномы пещерной гиены, что позволило нам взглянуть на динамику популяций обоих видов.

 

«Появление изменчивости в митохондриальных линиях шерстистого носорога указывает на то, что динамика популяции на ее обширном ареале могла быть очень сложной», — объяснил Сибер. «Однако нам, конечно, нужно гораздо больше данных из разных мест по всей Европе, чтобы сделать надежные выводы о динамике популяций и экологии этого вида», — предупредил он. «Существует несколько митогеномов европейских (и азиатских) пещерных гиен, поэтому наши результаты являются дополнением к ним и могут помочь прояснить популяционную динамику».

 

Хотя восстановленные последовательности ДНК демонстрируют признаки значительной деградации, что, возможно, ограничивает их выводы, авторы полагают, что они, возможно, нашли доказательства разделения популяции около 450 000 лет назад. Митогеномы европейских шерстистых носорогов отличаются от сибирской популяции, что позволяет предположить расхождение этих двух видов примерно в то время, когда шерстистый носорог появился в летописи окаменелостей в Европе.  

 

Результаты дают уникальную возможность оглянуться назад и узнать о древнем прошлом, но могут иметь актуальность и сегодня, особенно в свете нынешнего климатического кризиса, сказал Сибер.

 

«Понимание динамики популяций (под)видов, которые вымерли, вероятно, из-за изменения климата, может помочь предсказать будущее развитие и судьбу существующих популяций диких животных», — пояснил он.