https://www.thermofisher.com/ru/ru/home/products-and-services/promotions/russia-promos.html?cid=PJT6312-WPR2373-russiapromos-FURL-0620-EU
Подписаться
Биомолекула

Исторический геном стеллеровой коровы проливает свет на причины ее вымирания

Исторический геном стеллеровой коровы проливает свет на причины ее вымирания

  • 418
  • 0,0
  • 0
  • 1
Добавить в избранное print
Новость

Моряки Великой Северной экспедиции Витуса Беринга (1741) разделывают туши стеллеровых коров на побережье Командорских островов.

Рисунок в полном размере.

иллюстрация Екатерины Хритоненковой

Проанализировав ядерный геном стеллеровой коровы — морского млекопитающего, некогда обитавшего в северной Пацифике, — ученые пришли к выводу, что процесс вымирания этого вида начался задолго до прибытия человека современного типа в Берингию. Показано также, что последняя популяция этого животного, обнаруженная российскими моряками на побережье Командорских островов, была обречена на вымирание вследствие низкого генетического разнообразия.

Стеллерова корова (Hydrodamalis gigas) — вымершее к настоящему времени животное из отряда сирен (Sirenia), который включает в себя четыре вида млекопитающих — дюгоня (Dugong dugon), а также американского (Trichechus manatus), амазонского (Trichechus inunguis) и африканского (Trichechus senegalensis) ламантинов, населяющих теплые воды Тихого и Атлантического океанов.

В отличие от своих сородичей, стеллерова корова обитала в холодных прибрежных водах северной части Тихого океана в плейстоцене и голоцене, питаясь в основном ламинарией (рис. 1). Согласно палеобиологическим исследованиям, этот вид процветал в эпоху плейстоценовых оледенений, однако затем началась фрагментация его ареала, по-видимому, связанная с подъемом уровня Мирового океана. Последняя популяция стеллеровых коров была описана экспедицией Витуса Беринга у побережья Командорских островов. Спустя несколько десятилетий этот вид был полностью уничтожен промышленниками, высоко ценившими стеллеровых коров как источник мяса и жира.

Стеллерова корова

Рисунок 1. Стеллерова корова — Hydrodamalis gigas.

Группа российских ученых под руководством Артема Недолужко из Нурландского университета (Nord University) в Норвегии определила последовательность ядерного генома стеллеровой коровы, используя как стандартные подходы, так и методы работы с музейной (исторической) ДНК — генетический материал этого вида удалось извлечь из каменистой кости, хранившейся в Музее Мирового океана (Калининград) [1]. Затем генетики восстановили геном этого вымершего животного, используя возможности современного секвенирования и методы биоинформатики [2].

Сравнительный анализ геномов этого и других современных и вымерших млекопитающих показал, что гетерозиготность командорской популяции стеллеровых коров сопоставима с гетерозиготностью последней популяции шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius), вымерших на острове Врангеля четыре тысячи лет назад, что, по-видимому, говорит, что, подобно последним мамонтам, это животное испытывало инбредную депрессию . Исследователи также наглядно продемонстрировали, что стеллерова корова, по-видимому, встала на путь вымирания уже несколько сотен тысяч лет назад, задолго до появления в Северной Пацифике человека современного типа [3]. Археологические и исторические данные вкупе с полученными геномными результатами предполагают, что стеллерова корова была обречена из-за эффектов инбридинга, а человечество нанесло ей последний и решающий удар, истребив популяцию, чудом сохранившуюся на Командорских островах (рис. 2).

Инбредная депрессия — снижение жизнеспособности особей, возникающее в результате близкородственного скрещивания (инбридинга). — Прим. авт.

Секвенирование генома стеллеровой коровы

Рисунок 2. Секвенирование генома стеллеровой коровы.

(а) — реконструкция, акварель: моряки Великой Северной экспедиции Витуса Беринга (1741) разделывают туши стеллеровых коров на побережье Командорских островов
(б) — географическая карта Берингова моря, показывающая ареал стеллеровой коровы в позднем плейстоцене (отмечен желтым цветом), археологические памятники, где были описаны образцы стеллеровой коровы отмечены красными точками. Последняя популяция стеллеровой коровы отмечена синими точками.
(в) — популяционная история стеллеровой коровы, дюгоня, шерстистых мамонтов и ленской лошади, полученная с использованием попарно последовательного марковского коалесцентного анализа (PSMC).
(г) — каменистая кость стеллеровой коровы, использовавшаяся для извлечения исторической ДНК.

[3]

Проведенное исследование — небольшой шаг, сделанный полностью российским коллективом в рамках работ, которые позволят понять эволюционную историю и причины вымирания мамонтовой фауны, а также генетические основы эволюции млекопитающих. Авторы надеются сохранить приоритет отечественной науки в этой тематике, проводя все этапы исследований в российских научных организациях.

Литература

  1. Древняя ДНК: привет из прошлого;
  2. 12 методов в картинках: секвенирование нуклеиновых кислот;
  3. Fedor S. Sharko, Eugenia S. Boulygina, Svetlana V. Tsygankova, Natalia V. Slobodova, Dmitry A. Alekseev, et. al.. (2021). Steller’s sea cow genome suggests this species began going extinct before the arrival of Paleolithic humans. Nat Commun. 12.
https://www.dia-m.ru/news/programma-vebinarov-i-meropriyatiy-diaem/

Комментарии