Co doprowadziło do wyginięcia ostatniej populacji mamuta? Nowe ustalenia badaczy

Ostatnie mamuty włochate żyły na Wyspie Wrangla u wybrzeży Syberii. Około 10 tys. lat temu, kiedy poziom morza wzrósł, wyspa została odcięta od lądu. Nowe badania pokazały, że ta populacja mamutów pochodziła od co najwyżej 8 osobników, ale na przestrzeni czasu urosła do około 200-300 sztuk. Genomy mamutów z Wyspy Wrangla wykazały w analizach oznaki chowu wsobnego i niskiej różnorodności genetycznej, ale nie na tyle, aby mogło to wyjaśnić ich ostateczne wyginięcie.

Mamuty włochate (Mammuthus primigenius) swobodnie chodziły po Ziemi jeszcze podczas ostatniej epoki lodowcowej. Uważa się, że wymarły około 10 tysięcy lat temu, choć niektóre odosobnione populacje, jak na Wyspie Wrangla, przetrwały dłużej. Szacuje się, że populacja z Wyspy Wrangla istniała do około 2000 roku p.n.e.

Przyczyna ich ostatecznego wyginięcia pozostaje przedmiotem debaty, ale nowe dowody wskazują, że można wykluczyć przynajmniej jedno z popularnych wyjaśnień – chów wsobny. W niedawnych analizach naukowcy ustalili, że mamuty z Wyspy Wrangla pochodziły od nie więcej niż ośmiu osobników, ale miały wystarczającą różnorodność genetyczną, aby przetrwać.

Oprócz rzucenia światła na dynamikę populacji mamutów włochatych, analiza zwierząt z Wyspy Wrangla może pomóc w opracowaniu strategii ochrony współczesnych zwierząt zagrożonych wyginięciem. Rezultaty oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Cell".

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Wyspa Wrangla stała się ostatnim domem mamuta włochatego. Rosnące globalne temperatury po zakończeniu ostatniej epoki lodowcowej spowodowały podniesienie poziomu mórz i oceanów, co odcięło od lądu mamuty żyjące na wyspie. Wraz ze zmniejszaniem się dostępności siedlisk dla mamutów malała również ich liczebność. Przez pewien czas obie populacje żyły oddzielnie. Uważa się, że populacja lądowa wymarła jako pierwsza, ale gatunek przetrwał na Wyspie Wrangla, gdzie warunki pozostały odpowiednie dla tych stworzeń.

Populacja z Wyspy Wrangla była bardzo mała, licząca maksymalnie 200–300 osobników. Analiza genetyczna wykazała, że te mamuty przez chów wsobny miały niską różnorodność genetyczną i prawdopodobnie z tego powodu cierpiały na wiele problemów zdrowotnych, ale to nie to je zabiło.

- Możemy teraz śmiało odrzucić ideę, że populacja była po prostu zbyt mała i że była skazana na wyginięcie z przyczyn genetycznych — mówi Love Dalén z Uniwersytetu Sztokholmskiego. - Oznacza to, że prawdopodobnie jakieś przypadkowe zdarzenie je zabiło. Gdyby nie to, nadal mielibyśmy mamuty – dodaje.

- Mamuty są doskonałym systemem do zrozumienia trwającego kryzysu bioróżnorodności i tego, co dzieje się z genetycznego punktu widzenia, gdy gatunek przechodzi efekt wąskiego gardła – mówi Marianne Dehasque z Uniwersytetu Sztokholmskiego.

Naukowcy w swoich badaniach przeanalizowali genomy 21 mamutów włochatych — 14 z 

Wyspy Wrangla i 7 z populacji lądowej. Łącznie próbki obejmowały ostatnie 50 tys. lat istnienia mamuta włochatego, dając wgląd w to, jak różnorodność genetyczna mamutów zmieniała się w czasie.

W porównaniu do przodków z lądu, genomy mamutów z Wyspy Wrangla wykazywały oznaki chowu wsobnego i niskiej różnorodności genetycznej. Oprócz tego wykazywały również zmniejszoną różnorodność w głównym układzie zgodności tkankowej, grupie genów, o których wiadomo, że odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej kręgowców.

Badania pokazały, że od kiedy Wyspa została odcięta od reszty świata, różnorodność genetyczna populacji spadała, choć powoli, co sugeruje, że liczebność populacji była stabilna, aż do samego końca. I chociaż ta populacja mamutów stopniowo gromadziła szkodliwe mutacje w ciągu 6000 lat, kiedy żyła na Wyspie Wrangla, badacze wykazali, że populacja powoli pozbywała się tych najbardziej szkodliwych.

- Jeśli osobnik ma wyjątkowo szkodliwą mutację, zasadniczo nie jest on żywotny, więc te mutacje stopniowo znikały z populacji z czasem, ale z drugiej strony widzimy, że mamuty gromadziły umiarkowanie szkodliwe mutacje niemal do momentu wyginięcia — mówi Dehasque. - Ważne jest, aby współczesne programy ochrony pamiętały, że nie wystarczy ponowne osiągnięcie przyzwoitej wielkości populacji. Trzeba ją również aktywnie i genetycznie monitorować, ponieważ efekty genomiczne mogą trwać bardzo długo - dodaje.

Chociaż genomy mamutów analizowane w tym badaniu obejmują duży przedział czasowy, nie obejmują one ostatnich 300 lat istnienia gatunku, a to może być kluczowe w odpowiedzi na pytanie, co było przyczyną wyginięcia mamutów. Autorzy badań planują zsekwencjonować skamieniałości z tego okresu i włączyć je do analiz. - To, co wydarzyło się na końcu, wciąż pozostaje zagadką. Nie wiemy, dlaczego wyginęły po 6000 lat, kiedy były w miarę w porządku, ale uważamy, że było to coś nagłego – mówi Dalén.

Źródło: Cell Press, Science Alert