Результаты генетических исследований показали, что последние мамонты на планете — шерстистые мамонты острова Врангеля — страдали от множества генетических дефектов, которые могли препятствовать их развитию и размножению. Статья с описанием исследования опубликована в журнале Genome Biology and Evolution.

Шерстистые мамонты (Mammuthus primigenius) в основной своей массе вымерли десять-одиннадцать тысяч лет назад, в период последней ледниковой эпохи. Но на арктическом острове Врангеля у берегов Чукотки замкнутая популяция последних на Земле представителей этого вида сохранялась еще шесть тысячелетий.

Американские ученые под руководством Винсента Линча (Vincent Lynch) из Университета штата Нью-Йорк в Буффало выяснили, какими болезнями страдали последние мамонты и от чего они вымерли четыре тысячи лет назад.

В 2017 году другие ученые в генах мамонта острова Врангеля выявили потенциально вредные генетические мутации. Учитывая малую численность популяции — от 100 до 300 особей, — они предположили, что эти мутации и послужили причиной вымирания. При неизбежном в условиях малой популяции родственном скрещивании и низком генетическом разнообразии резко снижается способность вида ограничивать вредные мутации, которые могут стать главной причиной упадка.

Авторы исследования решили проверить эту гипотезу. Для начала они сравнили ДНК мамонта острова Врангеля с ДНК трех азиатских слонов (Elephas maximus) и двух мамонтов, которые жили в период расцвета популяции — 44,8 тысячи и 20 тысяч лет назад, а потом посмотрели, как в сравнении с ними функционировали гены мамонтов эпохи вымирания.

"Исследование 2017 года предсказывало, что мамонты острова Врангеля накапливали разрушительные мутации. Мы нашли нечто подобное и проверили эти предсказания, воскресив мутировавшие гены в лаборатории", — приводятся в пресс-релизе университета в Буффало слова Винсента Линча.

Речь идет не просто о секвенировании генома. Ученые фактически воскресили гены мамонтов из мертвых — они синтезировали и клонировали гены и поместили их в клетки эмбрионов слонов, чтобы наблюдать, как белки, экспрессируемые генами, взаимодействуют с другими генами и молекулами.

"Ключевым нововведением нашего исследования является то, что мы фактически воскрешаем гены мамонта острова Врангеля, чтобы проверить, действительно ли их мутации имели повреждающее действие", — продолжает Линч.

Ученые обнаружили вредные мутации генов, участвующих в ряде важных функций, таких как мужская фертильность, неврологическое развитие, передача сигналов инсулина и обоняние.

"Например, мы знаем, как работают гены, ответственные за нашу способность обнаруживать запахи, — говорит Линч. — Таким образом, мы можем заставить клетки в культуре продуцировать ген мамонта, а затем проверить, нормально ли функционирует белок в клетках. Если этого не происходит, мы делаем вывод: мамонты острова Врангеля не могли чувствовать запах цветов, которые они ели".

Ученые считают, что изолированная островная среда помогла мамонтам острова Врангеля спастись от хищников и от человека, но стала причиной накопления генетических дефектов, которые и привели к вымиранию.

"Помимо предположения, что последние мамонты были, вероятно, нездоровой популяцией, наши выводы — это предостерегающая история для существующих видов, находящихся под угрозой исчезновения. Если популяции становятся маленькими, они могут накапливать вредные мутации, способствующие исчезновению вида", — отмечает ученый.

Источник: РИА Новости

Люди уже населяли арктический регион Сибири около 45 тысяч лет назад, то есть на 10 тысяч лет раньше, чем считалось до сих пор. Такой вывод сделали российские ученые из институтов Санкт-Петербурга, Новосибирска и Москвы на основании радиоуглеродного анализа остатков мамонта, кости которого носят следы охоты человека. Оригинальное исследование и его популярное изложение опубликованы на днях в журнале Science.

Охота на мамонтаУченые исследовали остатки мамонта, найденного на берегу Енисейского залива в 2012 году. Тело животного оказалось хорошей сохранности. Удивительно было то, что оно носило следы насильственной смерти от рук человека: глазницы, ребра и челюсти были повреждены чем-то вроде копья, на скуле остался рубец от вырезания языка, а части бивней удалены. Очень характерными оказались повреждения в районе основания хобота — то же делают и современные охотники, когда стремятся повредить артерии, проходящие там, чтобы животное истекло кровью.

Ученые взяли для радиоуглеродного анализа коллаген из большой берцовой кости мамонта, шерсть и мускульные ткани, и получили время жизни — 45 тысяч лет назад. Оценка совпала с данными, полученными по перекрывающим находку породам и указывавшими на возраст более 40 тысяч лет. Это было время расцвета шерстистых мамонтов, которые паслись в обширных луговых тундростепях Арктики, у подножия отступающего ледника.

Полученные даты отодвинули время заселения арктической части Сибири современными людьми на 10 тысяч лет ранее. Охотники приходили в самые холодные районы планеты, а значит, были способны мигрировать практически повсюду.

В статье говорится о еще одной датировке — бедренной кости современного человека, найденной в Усть-Илимском районе. Анализ также показал, что ее возраст 45 тысяч лет. Хотя находка была сделана гораздо южнее места, где обнаружили остатки мамонта, на 57 параллели, но она также указывает на более ранее присутствие людей в Сибири.

В работе принимали участие ученые из Института материальной культуры РАН, Зоологического института РАН, ААНИИ, Геологического института РАН, Института ядерной физики им. Будкера РАН, Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета.

Опрошенный Science эксперт, экологический археолог Дуглас Кеннет (Douglas Kennett) из Пенсильванского университета, признал результаты датировки мамонта удивительными, однако заметил, что российским ученым необходимо обнародовать, как они избавились от примесей при датировании коллагена костей. Также нужно, чтобы результаты датирования костей подтвердила какая-то еще независимая лаборатория, так как дата — это критически важная информация в указанном исследовании.

До появления этой работы, факты о наиболее древнем присутствии человека в этом регионе планеты были получены в 2004 году, благодаря находкам орудий труда и разрубленных костей мамонтов, зубов носорогов, оленей и других животных возрастом 35 тысяч лет на Урале и в нескольких местах на севере Сибири.

Источник: Научная Россия

Шерстистые мамонты могли умереть с голоду, когда изменения в климате отобрали у них любимое лакомство — цветковые растения. 

Плиоцен в Арктике (рисунок Mauricio Anton). Может быть, кому-то покажется странным, что, несмотря на огромные размеры и прохладный климат, в котором они жили, шерстистые мамонты питались степными травами. На самом деле это ещё не самое удивительное. Изучение содержимого желудка и ДНК из замёрзшей почвы Арктики показало, что мегафауна ледникового периода питалась форбом — травянистыми цветковыми растениями, не входящими в число злаковых. 

Разница не видна только на первый взгляд. Злаковые травы трудно переварить, и к тому же они бедны питательными веществами, тогда как форб богат белками.

Путём старательного анализа ДНК растений, обнаруженных в образцах вечной мерзлоты из 200 арктических локаций, Эске Виллерслев из Копенгагенского университета (Дания) и его коллеги восстановили 50 тыс. лет истории. Поначалу Крайний Север был покрыт богатым разнообразием форба. Более того, содержимое кишечника некоторых крупных животных, обитавших в этой области (мамонтов, шерстистых носорогов), показало, что питательные дикие цветы составляли важную часть рациона животных. 

Но так было недолго. «Примерно 20 тыс. лет, назад на пике ледникового периода, стало очень холодно и сухо, и разнообразие форба уменьшилось, — поясняет г-н Виллерслев. — Нет, он по-прежнему доминировал в экосистеме, но вот только его разнообразие оставляло желать лучшего». 

«Убийца» пришёл в конце ледникового периода, 12 тыс. лет назад. Травы и кустарники сменили форб, и одновременно исчезла мегафауна. Поскольку форб стимулируется вытаптыванием, его упадок, начавшийся 20 тыс. лет назад, вероятно, вызвал негативную обратную связь: снижение численности животных приводило к уменьшению растительного разнообразия, что, в свою очередь, становилось причиной снижения численности животных из-за недостатка пищи. 

Гипотеза способна также объяснить, почему северный олень оказался единственным крупным животным ледникового периода, сохранившимся до наших дней. Летом он поедает злаковые травы и осоку, а зимой пробавляется малопитательным лишайником. Исчезновение форба прошло для него незамеченным. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Вопрос о вымирании шерстистого мамонта (Mammuthus primigenius) — один из самых горячо обсуждаемых. Это связано не только с тем, что эти животные кажутся нам особенно симпатичными и таинственными, или с тем, что перед нами один из печальных примеров нехорошего обращения человека с природой (есть мнение, что именно охотники довели мамонтов до ручки). Дело в том, что этот вид хорошо изучен: образцы ДНК и останки позволяют судить о его распространении, его миграциях и даже о структурных изменениях костей, зубов и бивней с течением времени. 

Шерстистый мамонт, реконструкция Carlos Eulefi (2012). Короче говоря, есть шансы на то, что нам удастся в точности восстановить историю шерстистого мамонта и выяснить наконец, почему они вымерли.

Подъём экологического движения в последние десятилетия вызвал моду на разговоры о том, что в исчезновении мамонтов повинен Homo sapiens. Действительно, расселению наших предков по свету сопутствовали вымирания, причём не только крупных животных, на которых они, скорее всего, охотились, но и всех остальных видов Homo. Впрочем, учёные, не склонные идти на поводу у общественного мнения, всегда считали само собой разумеющимся, что мамонты и прочие животные, обладавшие адаптациями к ледниковому периоду, исчезли прежде всего в результате изменившихся условий окружающей среды с наступлением голоцена (11,7 тыс. лет назад). Им справедливо указывали на то, что нынешнее межледниковье не первое и в предыдущие тёплые периоды (продолжавшиеся, к слову, десятки тысяч лет) эти виды как-то выживали. Вероятно, человек и впрямь в какой-то степени повлиял на развитие событий, но в какой? 

Луве Дален из Шведского музея естественной истории и его коллеги на основании анализа 300 образцов ДНК нарисовали необыкновенно детальную картину того, что происходило с шерстистым мамонтом в конце плейстоцена. 

В период последнего на сегодня Рисс-Вюрмского межледниковья (не считая нынешнего), продолжавшегося примерно 130–110 тыс. лет, популяция мамонтов резко сократилась с нескольких миллионов до десятков тысяч особей, которые обитали в небольших разрозненных областях (рефугиумах) Крайнего Севера. 

Затем вновь наступили холода, державшиеся весь поздний плейстоцен. От Западной Европы до Канады протянулась широкая полоса степей, которая была самой подходящей экологической нишей для этих существ. 

Из рефугиумов мамонты расселялись тремя группами: одна разошлась по Северной Америке, вторая — по Центральной и Восточной Сибири, третья — по Европе. Все они обладали чёткими различиями в митохондриальной ДНК, то есть популяции жили изолированно друг от друга на протяжении тысяч лет. Только появление сухопутного моста между Евразией и Северной Америкой позволило им встретиться: американская популяция воспользовалась Берингией около 66 тыс. лет назад. 

Первая и вторая группы скрещивались на протяжении приблизительно 20 тыс. лет, пока вторая не вымерла. Где-то 32 тыс. лет назад третья группа исчезает, и Европу немедленно заселяют сибирско-американские гибриды. По-видимому, успех этой группы связан с наиболее подходящими размерами тела. Например, «европейцы» были слишком большими, что в тех климатических условиях оказалось серьёзным недостатком. 

Между тем не стоит забывать, что примерно в то же время в Европе возникает Граветтская культура (знаменитая палеолитическими Венерами), что совпадает с резким сокращением популяций пещерного медведя и копытных леммингов. Что удерживает учёных от вывода о том, что мамонты третьей группы тоже вымерли из-за охотников позднего палеолита? 

Очень просто: это никак не объясняет того обстоятельства, что сибирские мамонты, придя в Европу, продержались там 10–15 тыс. лет. Вымирание началось около 20 тыс. лет назад, а последние мамонты на континенте (на северо-востоке Европы и на севере Сибири) исчезли только 11 тыс. лет назад (на островах — ещё несколько тысячелетий спустя). До этого, если кто-то в Европе и вымирал, на его место исправно приходили с востока другие. 20 тыс. лет назад этот процесс вдруг прекратился. 

Если не люди, то что? 20 тыс. лет назад было ещё вполне себе холодно... Авторы полагают, что было слишком холодно (об этом свидетельствуют палеоклиматические реконструкции), так что возникла сильная нехватка травы. Последовавшее через некоторое время потепление (с юга пришли леса, север заняла тундра) добило уже ослабленные популяции. 

Следует отметить, что гипотезу о климатических причинах вымирания мамонтов критиковали ещё и за то, что они исчезли якобы много времени спустя после начала потепления. Новые данные ясно говорят о том, что мамонты почувствовали себя плохо задолго до роста температуры. 

Так или иначе, но показано очень хорошо, каким образом на мамонтов могла повлиять погода, а роль человека в их вымирании ещё только предстоит доказать. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Исследование, проведённое Университетом Западного Онтарио (Канада), показало, что самки шерстистого мамонта (Mammuthus primigenius), жившего к северу от полярного круга в плейстоцене (150–40 тыс. лет назад), прекращали вскармливать детёнышей молоком значительно позже, чем родственные им современные африканские слоны.

Никто не забыт, ничто не забыто. (Фото Joe_B.) Вместе с другими факторами это обстоятельство могло способствовать вымиранию доисторических представителей семейства слоновых.

Аспирантка Джессика Меткаф пришла к такому выводу, изучив химический состав зубов особей разного возраста, чьи останки были найдены на равнинах Олд-Кроу, занимающих северную часть канадской территории Юкон. Выяснилось, что детёныши начинали питаться растениями и прочей твёрдой пищей только в возрасте двух, а иногда и трёх лет. Современные африканские слонята освобождаются от опеки в 6–18 месяцев.

Причина, по мнению специалиста, в полярных ночах и саблезубых кошках. Г-жа Меткаф проводит аналогию с нынешним положением дел в Африке, где львы могут охотиться на слонят, но сторонятся взрослых особей. Чаще всего охота оказывается успешной ночью, поскольку львы лучше видят в темноте, чем слоны. В длинную полярную ночь шансы заполучить хорошую добычу повышаются. Поэтому мамонты стремились удержать детёнышей возле себя как можно дольше, пока те не достигнут таких размеров, при которых никакие хищники им будут не страшны.

В то же время это делало мамонтов более уязвимыми к климатическим переменам и вниманию со стороны голодных людей. Мамонтёнок двух-трёх лет не мог перейти на другие виды пищи и, потеряв кормилицу, погибал.

Напомним: мамонты исчезли с лица земли около десяти тысяч лет назад, во время последнего на данный момент крупного изменения климата.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА