Сокращение популяций привело к «мутационному расплавлению» в геномах последних шерстистых мамонтов, которые выжили на изолированном острове несколько тысяч лет назад. Ребекка Роджерс и Монтгомери Слаткин из Калифорнийского университета в Беркли сообщают об этих выводах в исследовании, опубликованном 2 марта 2017 года в журнале PLOS Genetics.
Шерстистые мамонты были одними из самых распространенных крупных травоядных в Северной Америке, Сибири и Берингии, пока потепление климата и человеческие охотники не привели к их исчезновению на материке около 10 000 лет назад. Небольшие островные популяции существовали примерно 3700 лет назад, прежде чем этот вид окончательно исчез. Исследователи сравнили существующие геномы материкового мамонта, датируемого 45 000 лет назад, когда животное было многочисленным, с геномом, который жил около 4 300 лет назад. Недавний геном был получен от мамонта, который жил в группе из примерно 300 животных на острове Врангеля в Северном Ледовитом океане. Анализ показал, что у островного мамонта в геноме накопилось множество вредных мутаций, нарушающих функции генов. Животные потеряли многие обонятельные рецепторы, которые обнаруживают запахи, а также белки мочи, которые могут влиять на социальный статус и выбор партнера. Геном также показал, что у островного мамонта были определенные мутации, которые, вероятно, создали необычную полупрозрачную атласную шерсть.
Сравнение дает исследователям редкую возможность увидеть, что происходит с геномом по мере сокращения популяции, и поддерживает существующие теории об ухудшении генома из-за небольшого размера популяции. Исследование также предлагает защитникам природы предупреждение: сохранения небольшой группы изолированных животных недостаточно, чтобы остановить негативные последствия инбридинга и распада генома. Для тех, кто интересуется «вымиранием» шерстистых мамонтов, исследование показывает, что геномы некоторых мамонтов несут в себе избыток негативных мутаций.
Ребекка Роджерс добавляет: «Когда я впервые начала этот проект, я была взволнована работой с новыми последовательностями шерстистого мамонта, опубликованными лабораторией Лав Дален. плохие мутации у мамонта с острова Врангеля. Теоретическая работа о том, как геномы могут измениться в небольших популяциях, имеет долгую историю. Здесь мы получили редкую возможность посмотреть на снимки геномов «до» и «после» сокращения популяции в Полученные нами результаты согласуются с этой теорией, которая обсуждалась десятилетиями.
Анализ генома мамонта также был отличным проектом для Монти Слаткина. Он посвятил свою карьеру разработке математических моделей того, как геномы будут выглядеть по-разному при изменении условий популяции. Имея всего два экземпляра, эти математические модели были важны, чтобы показать, что различия между двумя мамонтами слишком велики, чтобы их можно было объяснить другими факторами».