Бивень мастодонта из Виндзорской карстовой воронки, возраст которого составляет примерно 178 000 лет, был найден в гипсовой карстовой воронке в Новой Шотландии. Фото: Музей Новой Шотландии
Анализ ДНК из останков нескольких мастодонтов, в том числе тех, что населили тихоокеанское и атлантическое побережья Северной Америки, показал, что гиганты ледникового периода перемещались на значительные расстояния в зависимости от изменений климата и имели гораздо большее генетическое разнообразие, чем считали ранее.
В статье, опубликованной в журнале Science Advances, учёные из Университета Макмастера и Гарварда представляют новые данные, которые существенно пересматривают и уточняют наше восприятие сложной эволюционной истории данного вида.
Хорошо сохранившиеся ископаемые образцы зубов, бивней и костей, возраст которых достигает сотен тысяч лет, в сочетании с современными научными методами, позволили исследователям восстановить геномы по древним, крошечным и поврежденным фрагментам ДНК.
Исследователи реконструировали митохондриальные геномы нескольких образцов мамонтовой кости: пяти находок из Новой Шотландии и с восточного побережья, один из которых может быть датирован приблизительно 500 000 лет назад, а также уникальный образец тихоокеанского мастодонта из Туалатина, штат Орегон, и частичный митохондриальный геном из Северного Онтарио.
Первоначально мастодонты были разделены на множество отдельных видов, но позже их объединили в один вид — Mammut americanum. Позднее эта классификация была изменена, и теперь в неё входят как минимум два различных вида: американские и тихоокеанские мастодонты (M. pacificus), хотя споры о разделении продолжаются.
Генетический анализ подтверждает, что тихоокеанские мастодонты относятся к очень старой и устоявшейся генетической линии, ареал которой простирается гораздо дальше, чем считалось ранее — вглубь северо-западной части Тихого океана, возможно, до Мексики на юге и до Альберты на севере. Интересно, что учёные считают Альберту "горячей точкой", где встречались тихоокеанские и американские мастодонты, поднимавшиеся на север и, возможно, скрещивавшиеся.
Образцы, найденные на Восточном побережье и в Северном Онтарио, позволили выделить две новые отдельные генетические группы мастодонтов, обитавших в одном регионе, но в разные временные периоды.
Восточные виды демонстрировали удивительное разнообразие и мигрировали минимум трижды, что было вызвано повторяющимися циклами потепления климата, приводившими к таянию ледников и открытию новых территорий для миграции на север. При наступлении более холодного климата и расширении ледников мастодонты двигались на юг или вымирали на отдельных территориях.
«Эти данные кардинально меняют наше восприятие региона, нынешней Альберты и северных территорий в целом, превращая их из периферийной зоны миграции в постоянно используемый миграционный коридор и важный ландшафт для мастодонтов, где могли происходить межвидовые скрещивания», — отмечает старший автор исследования, эволюционный генетик Хендрик Пойнар, директор Центра древней ДНК Макмастера.
Учёные также выявили загадочную и генетически обособленную группу мексиканских мастодонтов, которая, по их мнению, может представлять собой ветвь западного вида M. pacificus или быть совершенно новым, третьим видом мастодонтов.
Мастодонты были одними из крупнейших наземных животных в ледниковый период. Они обитали на территории от Берингии (современная Аляска и Юкон) до Новой Шотландии и на юг до Центральной Мексики. Они были в основном травоядными и жили в болотах, питаясь кустарниками и низа свисающими ветвями деревьев, занимая совершенно иное существование по сравнению с их дальними родственниками — шерстистыми мамонтами, которые обитали на открытых лугах и в тундре.
«Это исследование, включая нашу работу о тихоокеанском мастодонте, становится одним из первых шагов в изучении их взаимодействия. Как эти древние виды мастодонтов взаимодействовали в Альберте? Соревновались ли они за ресурсы или скрещивались, как мы уже установили для мамонтов?» — задается вопросом ведущий автор Эмиль Карпинский, бывший аспирант Центра древней ДНК Макмастера, а ныне научный сотрудник на кафедре генетики Гарвардской медицинской школы.
Полученные данные в сочетании с результатами исследования 2020 года, проведённого той же командой, предоставляют намного более полное понимание миграций и эволюции мастодонтов в Северной Америке. По словам исследователей, это может помочь защитникам окружающей среды в подготовке к неизбежным изменениям климата в Арктике и миграции северных видов.
В статье, опубликованной в журнале Science Advances, учёные из Университета Макмастера и Гарварда представляют новые данные, которые существенно пересматривают и уточняют наше восприятие сложной эволюционной истории данного вида.
Хорошо сохранившиеся ископаемые образцы зубов, бивней и костей, возраст которых достигает сотен тысяч лет, в сочетании с современными научными методами, позволили исследователям восстановить геномы по древним, крошечным и поврежденным фрагментам ДНК.
Исследователи реконструировали митохондриальные геномы нескольких образцов мамонтовой кости: пяти находок из Новой Шотландии и с восточного побережья, один из которых может быть датирован приблизительно 500 000 лет назад, а также уникальный образец тихоокеанского мастодонта из Туалатина, штат Орегон, и частичный митохондриальный геном из Северного Онтарио.
Первоначально мастодонты были разделены на множество отдельных видов, но позже их объединили в один вид — Mammut americanum. Позднее эта классификация была изменена, и теперь в неё входят как минимум два различных вида: американские и тихоокеанские мастодонты (M. pacificus), хотя споры о разделении продолжаются.
Генетический анализ подтверждает, что тихоокеанские мастодонты относятся к очень старой и устоявшейся генетической линии, ареал которой простирается гораздо дальше, чем считалось ранее — вглубь северо-западной части Тихого океана, возможно, до Мексики на юге и до Альберты на севере. Интересно, что учёные считают Альберту "горячей точкой", где встречались тихоокеанские и американские мастодонты, поднимавшиеся на север и, возможно, скрещивавшиеся.
Образцы, найденные на Восточном побережье и в Северном Онтарио, позволили выделить две новые отдельные генетические группы мастодонтов, обитавших в одном регионе, но в разные временные периоды.
Восточные виды демонстрировали удивительное разнообразие и мигрировали минимум трижды, что было вызвано повторяющимися циклами потепления климата, приводившими к таянию ледников и открытию новых территорий для миграции на север. При наступлении более холодного климата и расширении ледников мастодонты двигались на юг или вымирали на отдельных территориях.
«Эти данные кардинально меняют наше восприятие региона, нынешней Альберты и северных территорий в целом, превращая их из периферийной зоны миграции в постоянно используемый миграционный коридор и важный ландшафт для мастодонтов, где могли происходить межвидовые скрещивания», — отмечает старший автор исследования, эволюционный генетик Хендрик Пойнар, директор Центра древней ДНК Макмастера.
Учёные также выявили загадочную и генетически обособленную группу мексиканских мастодонтов, которая, по их мнению, может представлять собой ветвь западного вида M. pacificus или быть совершенно новым, третьим видом мастодонтов.
Мастодонты были одними из крупнейших наземных животных в ледниковый период. Они обитали на территории от Берингии (современная Аляска и Юкон) до Новой Шотландии и на юг до Центральной Мексики. Они были в основном травоядными и жили в болотах, питаясь кустарниками и низа свисающими ветвями деревьев, занимая совершенно иное существование по сравнению с их дальними родственниками — шерстистыми мамонтами, которые обитали на открытых лугах и в тундре.
«Это исследование, включая нашу работу о тихоокеанском мастодонте, становится одним из первых шагов в изучении их взаимодействия. Как эти древние виды мастодонтов взаимодействовали в Альберте? Соревновались ли они за ресурсы или скрещивались, как мы уже установили для мамонтов?» — задается вопросом ведущий автор Эмиль Карпинский, бывший аспирант Центра древней ДНК Макмастера, а ныне научный сотрудник на кафедре генетики Гарвардской медицинской школы.
Полученные данные в сочетании с результатами исследования 2020 года, проведённого той же командой, предоставляют намного более полное понимание миграций и эволюции мастодонтов в Северной Америке. По словам исследователей, это может помочь защитникам окружающей среды в подготовке к неизбежным изменениям климата в Арктике и миграции северных видов.
