Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 03/06/2018, в 12 ч. 11 мин., 692 просмотров

Российские ученые выяснили, почему могли исчезнуть мамонты

Мамонтёнок Хрома. фото: Музей Мамонта СВФУ

Сотрудникам Курчатовского института, похоже, удалось найти клеточную поломку, которая стала для этих животных фатальной

Пролить свет на возможную причину вымирания мамонтов 4 тысячи лет назад удалось группе ученых из НИЦ «Курчатовский институт», ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и ряда других отечественных институтов. Они нашли в геноме мамонтенка Хромы, обнаруженного в 2009 году на северо-востоке Якутии, мутацию, которой не оказалось у близких к мамонтам индийских и африканских слонов, и выяснили, как она изменила у своих обладателей структуру важного белка, отвечающего за жизнедеятельность клеток.

Исследования начались вскоре после обнаружения Хромы, пролежавшего в вечной мерзлоте 50 тысяч лет. Работу вели ученые лаборатории палео- и этногенетики Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.

— Так получилось, что Хрома стал пятым мамонтом в мире, у которого ученые определили полную последовательность генома, — говорит начальник лаборатории Артем НЕДОЛУЖКО. — Хотя расшифровка генома не была для нас самоцелью, нам, как и нашим коллегам из Швеции и Соединенных Штатов, которые расшифровывали геномы Врангелевского и Оймяконского мамонтов, а также мамонтов, зашифрованных под номерами М-25 и М-4, было интересно понять особенности жизни и причины гибели представителя фауны древнего ледникового периода, времени, когда человечество уже начало оставлять после себя первые существенные материальные памятники.

К настоящему времени ученые знают немало о шерстистых мамонтах. В частности, то, что мамонты генетически более близки к индийским слонам, нежели к африканским. Хотя их общие предки несколько миллионов лет назад «бежали» именно с Африканского континента. Одна их ветвь дала индийских слонов, другая пошла по Евразии и через цепочку видов, дойдя до Сибири, «превратилась» в шерстистого мамонта. Были времена, когда из Сибири мамонты перебирались на Американский континент, потом вернулись в Евразию и закончили свое существование — окончательно вымерли как вид — на российском острове Врангеля 4 тысячи лет назад.

— На первом этапе исследования мы еще раз доказали, что мамонты и индийские слоны являются ближайшими сородичами, — поясняет Недолужко. — Детеныш мамонта Хрома жил как раз в благополучные для мамонтов времена, в самом расцвете своей «цивилизации». До тотального вымирания у его сородичей впереди были еще десятки тысяч лет.

Подтвердив предыдущие исследования, россияне пошли дальше, чтобы понять, отчего же все-таки вымерли шерстистые мамонты. До последнего времени существовало много разных версий: одни винили человека, другие — заболевания, третьи — климат, изменивший растительность.

Последние серьезные исследования, во время которых изучались геологически более молодые мамонты, пролежавшие в мерзлоте от 40 до 5–4 тысяч лет, были нацелены на то, чтобы понять, какие мутации могли накопить животные за время своего существования. В качестве контрольного образца, естественно, брали ДНК индийского и африканского слонов. У мамонтов генетики выявляли свойства, свидетельствующие об устойчивости к холодному климату. У некоторых более поздних экземпляров — признаки пережитой на острове Врангеля инбредной депрессии (снижение жизнеспособности вида, возникающее в результате скрещивания близкородственных особей). Но возможных патогенов никто из западных ученых так и не нашел. Наши же исследователи наткнулись на мутацию, на которую до них никто не обратил внимания.

— Когда мы изучали геном Хромы, мы составляли список всех его отличий от генома африканского слона, — поясняет Недолужко. — По науке их называют геномными полиморфизмами (мутациями), которые, напомню, в некоторых случаях помогают виду становиться лучше. Если мутации в какой-то момент выгодны для вида, они закрепляются, если невыгодны, то нет. В итоге мы нашли несколько интересных замен, по которым, как ни странно, у мамонта шел положительный отбор. Эти замены были в генах, которые связаны с транспортом молекул в клетках. Мутации в итоге приводили к изменению белка динеина, отвечающего за преобразование в клетке химической энергии в механическую и за эффективность переброски органоидов к центру клетки. Причем изменения тормозили работу этого белка. Понять это нам помогли коллеги из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, которые по предоставленным нами последовательностям ДНК восстановили трехмерную структуру динеинов мамонта. На 3D-модели белка шерстистого мамонта (раньше их никто не делал) видна лишняя петелька, которой нет у аналогичного белка слона. И именно она «рассказала» нам о том, что данная мутация не позволяла белку мамонта работать так же эффективно, как белок слона. Если сравнить динеин с почтальоном, который должен вовремя доставлять посылки адресату, то можно сказать, что у мамонта этот почтальон сбился с пути. (Смеется.)

— Но ведь неэффективные мутации не закрепляются...

— Правильно. И мы предполагаем, что поначалу данное изменение в белке было на каком-то этапе эволюции полезно мамонту. Но эффективность транспорта в клетках все равно снижалась, и впоследствии это могло стать одной из причин вымирания.

— Как вы относитесь к работам по клонированию мамонта, о которых говорят японские и американские ученые?

— Ученые длительное время действительно пытаются воссоздать мамонта, вводя его ДНК в яйцеклетку слона. Но из этого так ничего и не произошло. ДНК, добытая из вымершего организма, побита временем, те белки, которые ее формируют, давно умерли… Профессор из Гарварда Джордж Черч сейчас носится с идеей редактировать геном слона, внося туда специфические для мамонта замены. Воссоздав в геноме слона все наиболее важные изменения, соответствующие геному мамонта, может, и удастся получить какое-то существо. Но я бы назвал его скорее не мамонтом, а отредактированным слоном. По большому счету воспроизводить на свет новых мамонтов не стоит, ведь им просто негде будет жить — среда их естественного обитания давно изменилась.

— Тогда в какую сторону, по-вашему, должны двигаться ученые, изучающие мамонтов?

— Мне больше нравится идея о полногеномном изучении временного среза всей мамонтовой популяции, от древних до более современных. Это позволило бы доподлинно изучить на генетическом уровне все, что происходило в популяции десятки тысяч лет назад.

Справка «МК».
Биологический возраст Хромы ученые определили по зубам — мамонтенку было всего 2 недели от роду, зато по геологическому он оказался гораздо солиднее, чем те мамонты, с которыми исследователи имели дело раньше. Если наиболее старому из найденных мамонтов — Любе — было 40 тысяч лет, то малыш Хрома пролежал в вечной мерзлоте более 50 тысяч лет, а может, и того больше (шкала современных приборов заканчивается на 50-тысячной отметке). Для выделения ДНК Хромы ученые использовали кусочек шкуры, кость и волосы животного. Но материалом, в котором ДНК сохранилась лучше всего, были признаны кости.







Источник




Комментарии

Наш опрос

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2018 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100