Неизвестная ветвь мамонтов: генетический код мамонтов из Мексики не совпал с ожиданиями

Представьте себе: идёт строительство нового международного аэропорта недалеко от Мехико. Бульдозеры и экскаваторы вгрызаются в землю, и вдруг ковш натыкается на что-то огромное, древнее. Это кости. И не просто кости, а останки доисторических гигантов — мамонтов. Вскоре становится ясно, что это не единичная находка, а целое кладбище, насчитывающее более сотни особей.

Казалось бы, что тут необычного? Палеонтологи уже давно знали, что по этим землям бродили колумбийские мамонты (Mammuthus columbi) — эдакие «местные» американские родственники знаменитых шерстистых мамонтов. Находка, безусловно, впечатляющая по масштабам, но вряд ли способная переписать учебники.

Но, как это часто бывает в науке, всё оказалось гораздо интереснее. Когда учёные смогли заглянуть в ДНК этих гигантов, они обнаружили нечто, что заставило их по-новому взглянуть на историю этих вымерших созданий.

А был ли мамонт колумбийским?

Давайте на минутку разберёмся, кто вообще такой этот колумбийский мамонт. Если шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius) — это икона ледникового периода, мигрант из Евразии, предпочитавший холодные степи севера, то колумбийский был его южным, более крупным и менее «шерстяным» кузеном. Долгое время считалось, что он появился в результате любовного союза между пришедшими из Сибири шерстистыми мамонтами и ещё более древним видом — степным мамонтом (Mammuthus trogontherii). Этакий американский гибрид.

Именно поэтому учёные, работавшие на месте строительства аэропорта Фелипе Анхелес, ожидали увидеть генетический портрет, полностью соответствующий этой картине. Но реальность преподнесла сюрприз.

Тропическая ДНК: миссия (не)выполнима?

Прежде чем мы перейдём к сути открытия, стоит понять, почему оно вообще стало возможным. Получить древнюю ДНК — задача сама по себе непростая. Молекула эта довольно хрупкая и со временем разрушается. Идеальные условия для её сохранения — вечная мерзлота, природный морозильник, который сохранил нам множество останков шерстистых мамонтов на севере Сибири и Аляски.

А что насчёт Мексики? Тёплый, влажный климат — это худший враг древней генетики. ДНК здесь распадается на крошечные, непригодные для анализа фрагменты очень быстро. Именно поэтому генетических данных о южных популяциях мамонтов было катастрофически мало.

Но технологии не стоят на месте. Исследователи пошли на хитрость: вместо того чтобы пытаться собрать полный ядерный геном (который содержит всю генетическую информацию об организме), они сосредоточились на митохондриальной ДНК (мтДНК). Это ДНК, которая находится не в ядре клетки, а в её «энергетических станциях» — митохондриях. У неё есть две ключевые особенности: во-первых, её копий в клетке гораздо больше, что повышает шансы на сохранение, а во-вторых, она передаётся строго по материнской линии.

Да, это даёт нам картину наследования только «по маме», но в условиях тропиков это был настоящий прорыв. Извлекая мтДНК из самой прочной части скелета — зубов, — учёные смогли заглянуть в прошлое.

Неожиданный поворот в семейном древе

Так что же показал анализ? Генетики обнаружили, что у мексиканских мамонтов была совершенно особая митохондриальная линия, которую назвали кладой 1G. Она заметно отличалась от всех других известных линий североамериканских мамонтов. Но самое поразительное было даже не это.

Оказалось, что генетическое разнообразие внутри этой мексиканской группы было просто огромным. Настолько огромным, что разница между некоторыми особями из Мексики была сопоставима с разницей между совершенно разными основными ветвями мамонтов в Северной Америке!

Чтобы понять масштаб, представьте, что вы изучаете большую семью и выясняете, что двоюродные братья и сёстры генетически отличаются друг от друга так же сильно, как от троюродных родственников из другой страны. Это значит, что их общая история гораздо глубже и сложнее, чем казалось на первый взгляд.

Две версии одной истории: откуда взялось разнообразие?

Такой результат поставил учёных перед вопросом: как это объяснить? Они предложили два основных сценария.

1. Древнее наследие. Возможно, популяция шерстистых мамонтов, которая изначально пришла в Америку из Евразии, уже была невероятно генетически разнообразной. Иными словами, эта уникальная линия 1G не возникла в Мексике, а была принесена с собой первыми мигрантами и просто сохранилась в этой южной популяции, в то время как на севере могли доминировать другие линии. Сами авторы исследования склоняются именно к этой гипотезе.
2. Множественные гибридизации. Другой вариант: колумбийские мамонты — это не результат одного-единственного союза между шерстистыми и степными мамонтами. Возможно, такие «браки» случались несколько раз, в разное время и с участием разных групп шерстистых мамонтов. Мексиканская популяция могла быть потомком одного из таких независимых событий.

Радиоуглеродный анализ показал, что все эти генетически разные мамонты жили бок о бок в позднем плейстоцене, от 40 до 12 тысяч лет назад. Они не были сменяющими друг друга во времени популяциями, а составляли единое, но удивительно пёстрое сообщество.

Что это меняет?

Это исследование — не просто ещё одна страничка в истории мамонтов. Оно меняет наши представления о том, как мы изучаем прошлое. Во-первых, оно доказывает, что искать древнюю ДНК можно и нужно не только в вечной мерзлоте. Тропики и субтропики, которые раньше считались «безнадёжными» для палеогенетики, могут скрывать ключи к пониманию эволюции многих видов.

Во-вторых, история мамонтов, как выясняется, была куда более запутанной и многогранной. Это не была простая линейная история миграции и адаптации. Это была сложная драма с множеством действующих лиц, генетических линий и неожиданных родственных связей. И случайная находка на стройплощадке аэропорта помогла нам приоткрыть завесу над одной из её самых интригующих глав.