Древняя ДНК раскрыла сложную миграцию и скрещивание мастодонтов в ледниковый период
Ученые, изучающие ДНК древних мастодонтов, сделали неожиданное открытие, которое меняет представление об этих ледниковых гигантах. На протяжении большей части двадцатого века мастодонтов эпохи оледенения считали единым видом, обитавшим на территории Северной Америки. Однако новое генетическое исследование бросает вызов этой точке зрения, показывая, что изменение климата способствовало формированию более сложной эволюционной истории этих вымерших гигантов, отмеченной появлением множества линий и повторяющимися моделями миграции.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Science Advances учеными из Университета Макмастера и Гарварда, воссоздает митохондриальные геномы из окаменелостей мастодонтов, охватывающие сотни тысяч лет. Полученные данные позволяют предположить, что мастодонты были более разнообразной группой, чем считалось ранее, демонстрируя широкий ареал миграции и возможное скрещивание между разными популяциями, что было вызвано изменениями климата.
Команда проанализировала хорошо сохранившиеся зубы, бивни и кости из нескольких регионов, впервые включив в исследование ДНК тихоокеанского мастодонта, найденного в Туалатине, штат Орегон. Собрав воедино поврежденные фрагменты ДНК, исследователи смогли восстановить генетические профили ныне вымерших популяций. Эти результаты вносят важный вклад в продолжающиеся споры о классификации мастодонтов, предоставляя веские основания для выделения тихоокеанской формы, Mammut pacificus, в отдельную ветвь, что указывает на большее видовое разнообразие.
Анализ показывает, что тихоокеанские мастодонты представляют собой особую и древнюю генетическую ветвь, чей миграционный ареал простирался далеко за пределы тихоокеанского побережья. Такие регионы, как Альберта, идентифицированы как зоны, где американские и тихоокеанские мастодонты сосуществовали, расширяли свою миграцию на север и, возможно, скрещивались. Это свидетельствует о том, что северные районы функционировали как важные миграционные коридоры, а не как окраинные места обитания.
Образцы из Новой Шотландии и Онтарио также раскрывают две генетически различные линии, которые занимали один и тот же регион в разное время. Каждая из этих ветвей отражает отдельную популяцию, связанную с конкретными волнами миграции, которые происходили в периоды потепления и таяния ледников, открывавших новые территории. Когда климат вновь охлаждался, эти генетически различные группы либо смещались к югу, либо полностью исчезали. Исследование также выявляет генетически отличную мексиканскую линию мастодонта, что добавляет сложности в понимание эволюционных взаимоотношений этих животных.
Прослеживание эволюции мастодонтов служит прямым примером того, как крупные млекопитающие реагировали на древние климатические колебания. Полученные данные свидетельствуют о том, что мастодонты повторно заселяли северные регионы или мигрировали из них по мере изменения циклов потепления и оледенения. Эти тенденции потенциально могут быть применены для изучения того, как современные виды могут отреагировать на нынешние сценарии изменения климата. Как отметил ведущий автор исследования Эмиль Карпински, теперь у ученых есть гораздо более полная картина того, как мастодонты перемещались и диверсифицировались по Северной Америке, что ставит и новые вопросы об их взаимодействии.
Хотя мастодонты вымерли, их генетическое наследие углубляет современное научное понимание выживания, исчезновения и адаптации в контексте изменения климата, что особенно актуально в условиях быстрого потепления в Арктике.