การศึกษาครั้งนี้เผยให้เห็นประวัติศาสตร์วิวัฒนาการใหม่ของหมีถ้ำยักษ์ ซึ่งสูญพันธุ์ไปเมื่อประมาณ 25 ปีที่แล้ว
หมีถ้ำที่มีขนาดใหญ่กว่าหมีสีน้ำตาลหมีและมีน้ำหนักมากถึงหนึ่งตันแพร่หลายในยูเรเซียใน Pleistocene พวกมันอยู่ร่วมและผสมพันธุ์กับหมีสีน้ำตาลและหมีสีน้ำตาลสมัยใหม่ยังคงมีร่องรอยของหมีถ้ำที่สูญพันธุ์ไปแล้ว
ซึ่งแตกต่างจากหมีสีน้ำตาลหมีถ้ำเป็นมังสวิรัติ ชื่อของพวกมันมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขานอนในถ้ำในฤดูหนาวและหลายคนเสียชีวิตเพราะพวกมันไม่สามารถทำให้อ้วนได้มากพอ
ไม่ทราบสาเหตุของการหายตัวไปของพวกเขาเชื่อกันว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็นปัจจัยร่วมกับการมาถึงของมนุษย์ยุคใหม่จากแอฟริกาซึ่งใกล้เคียงกับการลดลง พบกระดูกหมีถ้ำที่มีหัวหอกของมนุษย์แกะสลักไว้และคนสมัยก่อนยังวาดรูปหมีถ้ำไว้ที่ผนังถ้ำด้วย
นักวิจัยยังพบว่ามีความสำคัญมากมายเหตุการณ์ในวิวัฒนาการของหมีอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกเมื่อประมาณล้านปีก่อนเมื่อระยะเย็น (ยุคน้ำแข็ง) ยาวนานขึ้นและรุนแรงขึ้นและระยะอบอุ่นจะสั้นลงมาก
นักวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างถ้ำหมีที่อาศัยอยู่ทางตอนใต้ของเทือกเขาคอเคซัสในดินแดนของจอร์เจียสมัยใหม่ประมาณกลาง Pleistocene ลำดับจีโนมที่เก่าแก่ที่สุดก่อนหน้านี้มาจากบริเวณที่มีการแช่แข็งดังนั้น DNA จึงได้รับการเก็บรักษาไว้ที่นั่นดีกว่ามาก
สำหรับการศึกษานี้นักวิทยาศาสตร์ต้องการผลักดันเส้นเวลาในการจัดลำดับ Paleogenome ให้ไกลขึ้นไปสู่เขตอบอุ่นและเขตอบอุ่นมากขึ้นซึ่งมีสิ่งมีชีวิตอีกมากมายอาศัยอยู่
งานคือการดึงดีเอ็นเอโบราณจากกระดูกหินชิ้นเล็ก ๆ (0.05 กรัม) ของส่วนของกะโหลกศีรษะซึ่งเป็นที่ตั้งของส่วนของหูชั้นในและเป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถต้านทานการติดเชื้อจากแหล่งดีเอ็นเอภายนอกได้
จากนั้น DNA ก็ถูกเตรียมไว้สำหรับการหาลำดับผลลัพธ์ที่ได้คือลำดับสั้น ๆ หลายพันล้านครั้งซึ่งเป็นส่วนผสมของจีโนมของหมีถ้ำและสารมลพิษที่กระดูกจับมาเป็นเวลาหลายแสนปี
ใช้การวิเคราะห์เชิงคำนวณการเรียงลำดับดีเอ็นเอจากการปนเปื้อนซึ่งทำได้โดยการจับคู่ลำดับสั้น ๆ กับจีโนมอ้างอิงของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องในกรณีนี้คือหมีขั้วโลก
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของถ้ำหมีเมื่อทีมได้รับข้อมูลจีโนมของหมีอายุ 360,000 ปีแล้วพวกเขาก็สามารถเปรียบเทียบกับหมีตัวอื่น ๆ ที่มีอายุตั้งแต่ 35,000 ถึง 70,000 ปีก่อนเพื่อให้ได้ตัวอย่างพันธุ์ที่สำคัญทั้งหมดของสัตว์เหล่านี้
เนื่องจากเวลาที่แตกต่างกันระหว่างกลุ่มตัวอย่างหมีถ้ำมีขนาดใหญ่มากทีมงานสามารถคำนวณจำนวนการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานี้ จากนั้นเราพบอัตราการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอในจีโนมของหมีถ้ำรวมถึงช่วงเวลาที่สายต่าง ๆ แยกจากกัน
โดยใช้อัตราการกลายพันธุ์ที่คำนวณใหม่นักวิจัยพบว่าหมีถ้ำและญาติที่มีชีวิตหมีสีน้ำตาลและหมีขั้วโลกแตกต่างจากบรรพบุรุษทั่วไปของพวกมัน หมีถ้ำผสมพันธุ์กับหมีสีน้ำตาลในขณะนี้ด้วยอัตราการกลายพันธุ์พวกมันสามารถนัดพบเหตุการณ์เหล่านี้ได้
นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุความถี่ของการกลายพันธุ์ได้ก่อนในถ้ำหมีจีโนม จากข้อมูลนี้พวกเขาพบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรุนแรงอาจเป็นปัจจัยที่เอื้อต่อเหตุการณ์วิวัฒนาการที่สำคัญในหมียักษ์เหล่านี้
DNA สามารถใช้เพื่อถอดรหัสรหัสพันธุกรรมได้สัตว์สูญพันธุ์หลังจากที่พวกมันหายไปนาน แต่หลังจากผ่านไปหลายพันปี DNA ที่อยู่ในตัวอย่างโบราณก็ค่อยๆ หายไป ทำให้เกิดกรอบเวลาว่าปกติคุณสามารถย้อนกลับไปได้ไกลแค่ไหน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่น่าทึ่งนี้อาจดำรงอยู่ได้นานกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งเปิดโอกาสใหม่สำหรับการวิจัยทางพันธุกรรมในช่วงเวลาที่ไม่สามารถจินตนาการได้ก่อนหน้านี้
ทั้งหมดเป็นเพราะพวกเขาวิเคราะห์หินกระดูกที่เก่ากว่าที่เคยศึกษาก่อนหน้านี้ประมาณ 7 เท่าและแสดงให้เห็นว่าข้อมูลจีโนมสามารถดึงออกมาจากตัวอย่างที่มีอุณหภูมิปานกลางซึ่งครอบคลุมมากกว่า 300 พันปี
ดูเพิ่มเติมที่:
แผนที่แรกที่แม่นยำของโลกถูกสร้างขึ้น คนอื่นผิดอะไร
นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกเป็นครั้งแรกว่าดาวเคราะห์ก่อตัวรอบดาวฤกษ์มวลต่ำอย่างไร
มีการค้นพบเวชศาสตร์ชะลอวัยที่ขจัดเซลล์ชรา