Ez a tanulmány a körülbelül 25 évvel ezelőtt kihalt óriásbarlangi medve új evolúciós történetét tárja fel.
Barlangi medvék, amelyek nagyobbak voltak, mint a barna medvékmedvék és súlyuk egy tonna volt, elterjedtek Eurázsiában a pleisztocénben. Barna medvékkel együtt éltek és keresztezték őket, és a modern barna medvék még mindig a kihalt barlangi medvék nyomait hordozzák.
A barnamedvékkel ellentétben a barlangi medvékvegetáriánusok voltak. Nevük onnan származik, hogy télen barlangokban aludtak, és sokan meghaltak, mert nem tudtak eleget hízni.
Eltűnésük oka nem ismert.Úgy gondolják, hogy a klímaváltozás tényező lehetett, valamint a modern emberek Afrikából érkezése, amely egybeesett annak hanyatlásával. Barlangi medvecsontokat találtak beléjük faragott emberi lándzsahegyekkel, és a régiek barlangmedvék képeit is festették barlangjaik falára.
A kutatók azt is megállapították, hogy sok fontosa medvék evolúciójában bekövetkezett eseményeket a globális éghajlatváltozás okozhatta körülbelül egymillió évvel ezelőtt, amikor a hideg fázisok (jégkorszakok) egyre hosszabbak és intenzívebbek voltak, a meleg fázisok pedig sokkal rövidebbek voltak.
A kutatók egy barlangmintát elemeztekegy medve, amely a Dél-Kaukázusban, a modern Grúzia területén, körülbelül a középső pleisztocénben élt. A legrégebbi genomszekvenciák korábban egy olyan területről származnak, ahol örökfagy van, ennek megfelelően ott sokkal jobban megőrződik a DNS.
Ehhez a tanulmányhoz a tudósok a Paleogenome szekvenálásának ütemtervét sokkal tovább akarták tolni melegebb és mérsékeltebb zónákba, ahol még sok faj élt.
A feladat az ősi DNS kinyerése volta koponya egy apró darabja (0,05 g) a koponya azon részén, ahol a belső fül részei találhatók, és amelyről ismert, hogy ellenáll a külső DNS-források okozta fertőzéseknek.
Ezután a DNS-t előkészítettük szekvenálásra,az eredmény milliárd egyedi rövid szekvenciát eredményezett, amelyek a barlangi medve genomjának és a csont több százezer év alatt megfogott szennyező anyagainak keverékét képezték.
Számítógépes elemzést használtaka szennyezésből származó DNS szétválogatása, amelyet rövid szekvenciák és egy rokon organizmus - jelen esetben jegesmedve - referenciagenomjának összehangolásával végeztek.
Ha többet szeretne megtudni a barlang fejlődésérőlmedve, miután a csapat megszerezte a 360 000 éves medve genomadatait, összehasonlíthatták más, 35 000 és 70 000 évvel ezelőtti medvékkel, hogy széles mintát kapjanak ezen állatok összes fő törzskönyvéből.
Mivel a minták közötti időbeli különbségbarlangi medve ekkora volt, a csapat képes volt kiszámolni, hogy hány DNS-mutáció fordult elő ebben az időszakban. Ezután megtudtuk a barlangi medve genomjában a DNS mutációjának sebességét, valamint azt az időt, amely alatt a különböző vonalak elváltak.
Az újonnan kiszámított mutációs ráta felhasználásávala kutatók megállapították, hogy a barlangi medvék és élő rokonaik, a barna és a jegesmedvék különböznek közös őstől. A barlangi medvék barna medvékkel kereszteződtek, és most, tekintettel a mutáció sebességére, datálhatják ezeket az eseményeket.
A tudósok először meghatározták a mutációk gyakoriságáta barlangi medve genomjában. Ezen információk felhasználásával azt találták, hogy a súlyos éghajlati változások hozzájárulhatnak ezen óriási medvék fontos evolúciós eseményeinek kialakulásához.
A DNS segítségével megfejthető a genetikai kódA kihalt állatok az eltűnésük után jóval, de több ezer év elteltével az ősi mintákban található DNS lassan eltűnik, ami egy időkeretet teremt arra vonatkozóan, hogy általában meddig lehet visszamenni az időben. A tanulmány kimutatta, hogy ez a csodálatos molekula a korábban gondoltnál is tovább létezhet, és új lehetőségeket nyit meg a genetikai kutatás számára korábban elképzelhetetlen időskálán.
Mindezt azért, mert elemezték a követcsont, amely körülbelül hétszer volt idősebb, mint bármelyik korábban vizsgált, és azt mutatta, hogy a 300 évezreden átívelő mérsékelt égövű mintákból genomikai adatokat lehet kinyerni.
Lásd még:
Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?
A tudósok először rögzítették, hogyan alakulnak ki a bolygók az alacsony tömegű csillagok körül
Felfedeztek egy öregedésgátló gyógyszert, amely eltávolítja az öregedő sejteket