Badanie to ujawnia nową historię ewolucji olbrzymiego niedźwiedzia jaskiniowego, który wyginął około 25 lat temu.
Niedźwiedzie jaskiniowe, które były większe niż niedźwiedzie brunatneniedźwiedzie i ważyły do tony, były szeroko rozpowszechnione w Eurazji w plejstocenie. Współistniały i krzyżowały się z niedźwiedziami brunatnymi, a współczesne niedźwiedzie brunatne wciąż noszą ślady wymarłych niedźwiedzi jaskiniowych.
W przeciwieństwie do niedźwiedzia brunatnego, niedźwiedzie jaskiniowebyli wegetarianami. Ich nazwa pochodzi od tego, że zimą spali w jaskiniach, a wielu zmarło, ponieważ nie mogli się wystarczająco utuczyć.
Powód ich zniknięcia jest nieznany.Uważa się, że zmiana klimatu mogła być czynnikiem, wraz z przybyciem współczesnych ludzi z Afryki, co zbiegło się z jej upadkiem. Znaleziono kości niedźwiedzia jaskiniowego z wyrzeźbionymi w nich ludzkimi grotami włóczni, a starożytni ludzie również malowali wizerunki niedźwiedzi jaskiniowych na ścianach swoich jaskiń.
Naukowcy odkryli również, że wiele ważnychWydarzenia w ewolucji niedźwiedzi mogły być spowodowane globalną zmianą klimatu około miliona lat temu, kiedy fazy zimna (epoki lodowcowe) stały się dłuższe i bardziej intensywne, a fazy ciepłe były znacznie krótsze.
Naukowcy przeanalizowali okaz jaskiniowyniedźwiedź, który żył na Kaukazie Południowym, na terytorium współczesnej Gruzji, mniej więcej w środkowym plejstocenie. Najstarsze sekwencje genomu poprzednio pochodziły z obszaru, na którym występuje wieczna zmarzlina, a zatem DNA jest tam znacznie lepiej zachowane.
W ramach tego badania naukowcy chcieli przesunąć harmonogram sekwencjonowania paleogenomu znacznie dalej w cieplejsze i bardziej umiarkowane strefy, w których żyło znacznie więcej gatunków.
Zadanie polegało na wydobyciu z niego starożytnego DNAmały kawałek kamienistej kości (0,05 g) w części czaszki, w której znajdują się części ucha wewnętrznego, o której wiadomo, że jest odporna na infekcje z zewnętrznych źródeł DNA.
Następnie DNA zostało przygotowane do sekwencjonowania,W rezultacie powstały miliardy pojedynczych krótkich sekwencji, które były mieszaniną genomu niedźwiedzia jaskiniowego i zanieczyszczeń, które kość wychwyciła przez setki tysięcy lat.
Wykorzystano analizę obliczeniowąsortowanie DNA przed zanieczyszczeniem, które odbywało się poprzez dopasowanie krótkich sekwencji do referencyjnego genomu pokrewnego organizmu, w tym przypadku niedźwiedzia polarnego.
Aby dowiedzieć się więcej o ewolucji jaskininiedźwiedź, gdy zespół uzyskał dane genomu niedźwiedzia w wieku 360 000 lat, był w stanie porównać go z innymi niedźwiedziami sprzed 35 000 do 70 000 lat, aby uzyskać szeroką próbkę wszystkich głównych rodowodów tych zwierząt.
Ponieważ różnica czasu między próbkaminiedźwiedź jaskiniowy był tak duży, że zespół był w stanie obliczyć, ile mutacji DNA wystąpiło w tym okresie. Następnie ustalili tempo mutacji DNA w genomie niedźwiedzia jaskiniowego, a także czas, w którym różne linie się rozchodziły.
Korzystając z nowo obliczonego wskaźnika mutacji,Naukowcy odkryli, że niedźwiedzie jaskiniowe i ich żyjący krewniacy, niedźwiedzie brunatne i polarne, różniły się od ich wspólnego przodka. Niedźwiedzie jaskiniowe krzyżowane z niedźwiedziami brunatnymi, teraz, biorąc pod uwagę tempo mutacji, mogą datować te wydarzenia.
Naukowcom udało się po raz pierwszy określić częstotliwość mutacjiw genomie niedźwiedzia jaskiniowego. Korzystając z tych informacji, odkryli, że poważne zmiany klimatyczne mogą być czynnikiem przyczyniającym się do ważnych wydarzeń ewolucyjnych u tych gigantycznych niedźwiedzi.
DNA można wykorzystać do rozszyfrowania kodu genetycznegowymarłe zwierzęta długo po ich zniknięciu, ale po tysiącach lat DNA obecne w starożytnych próbkach powoli zanika, tworząc ramy czasowe określające, jak daleko w czasie zwykle można się cofnąć. Badanie wykazało, że ta niesamowita cząsteczka może istnieć nawet dłużej, niż wcześniej sądzono, otwierając nowe możliwości badań genetycznych w niewyobrażalnych wcześniej skalach czasowych.
Wszystko dlatego, że przeanalizowali kamieńkości, która była około siedem razy starsza niż którakolwiek z poprzednio badanych i wykazała, że dane genomu można wyodrębnić z próbek o umiarkowanym klimacie obejmujących ponad 300 tysiącleci.
Zobacz także:
Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?
Naukowcy po raz pierwszy zarejestrowali, jak powstają planety wokół gwiazd o małej masie
Odkryto lek przeciwstarzeniowy, który usuwa starzejące się komórki