ДНК мамонта из Мексики указывает на дивергентное происхождение

Задолго до появления международного аэропорта имени Фелипе Анхелеса, к северо-востоку от Мехико, на этой территории простиралось озеро Ксалтокан, являвшееся домом для богатой экосистемы древнейших животных. Спустя века, в 2019 году, при начале строительства аэропорта, вызвавшего массу споров, было обнаружено не менее 110 отдельных останков мамонтов, а также множество других окаменелостей животных.

Палеонтологи считают, что генетически эти мамонты были идентичны или очень близки к колумбийскому мамонту (Mammuthus columbi) – единственному виду мамонтов, обитавшему в Северной и Центральной Америке. Другой вид, шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius), мигрировал из Евразии и встречался в основном в Канаде и США. Происхождение колумбийского мамонта менее ясно.

Исследования показывают, что колумбийский мамонт мог возникнуть в результате гибридизации шерстистых мамонтов и степного мамонта (Mammuthus trogontherii) из Евразии, примерно 800 000–400 000 лет назад. Вероятно, это были те самые мамонты, останки которых были найдены в Мексике.

Однако новое исследование, опубликованное в Science, представляет другую картину. В нём анализируется митохондриальная ДНК мамонтов, найденных при строительстве аэропорта Фелипе Анхелеса, а также образцы ДНК, обнаруженные в период с 2016 по 2019 год в Тультепеке.

В тропиках извлечь пригодную для анализа ДНК обычно сложно из-за ее плохой сохранности в теплом климате. В отличие от ДНК шерстистых и степных мамонтов, найденных на севере, большая часть ДНК колумбийских мамонтов была извлечена из окаменелостей, найденных в северных регионах Северной Америки. Использование митохондриальной ДНК, выделенной из зубов, вместо ядерной ДНК позволило обойти эту проблему, хотя можно было изучить только материнскую линию.

Исследование выявило отдельную митохондриальную линию мексиканских мамонтов, клада 1G, отличающуюся от других североамериканских мамонтов. Внутри клады 1G также были обнаружены группы с более глубоким генетическим расхождением, сравнимым с расхождением между основными линиями североамериканских мамонтов.

Авторы предлагают два объяснения: «Во-первых, в популяции M. primigenius могла существовать структура митохондриального уровня до гибридизации с линией M. trogontherii, похожей на линию Крестовки, которая дала начало M. columbi. Во-вторых, это может указывать на смешение разных родительских популяций M. primigenius в разное время с линией M. trogontherii, что привело к разным митохондриальным геномам M. columbi».

Авторы исследования считают первое объяснение более вероятным. Радиоуглеродный анализ определил возраст окаменелостей, показав, что расходящиеся линии сосуществовали в позднем плейстоцене (40 000–12 700 лет назад).

Это исследование проливает свет на ранее труднодоступные для анализа виды: «Это исследование подчёркивает важность получения древних геномных данных из более обширных регионов для понимания эволюционной траектории вымерших видов, а также возможность извлечения ДНК из образцов позднего плейстоцена, найденных в тропиках».