4000 éves történet

Körülbelül 4000 évvel ezelőtt egy apró gyapjas-mamut populáció utolsó agyarasa is elpusztult a Wrangel-szigeten, egy távoli sarkvidéki menedékhelyen Szibéria partjainál. Mai tudásunk szerint fajtájának legutolsó képviselője lehetett, bárhol a Földön. Ahhoz, hogy megismerjék ezeknek az óriási lényeknek az életét és a kipusztulásukhoz hozzájáruló erőket, a tudósok feltámasztották egy Wrangel-szigeten élt mamut mutáns génjeit.

A projekt célja annak vizsgálata volt, hogy az állat génjei megfelelően működtek-e. Hamar kiderült, hogy a válasz: nem.

A kutatás olyan bizonyítékokat tárt fel, melyek arra utalnak, hogy az állatok, az utolsó időszakban genetikai defektusok egész sora miatt szenvedtek, amelyek akadályozhatták fejlődésüket, szaporodásukat és szagló-képességüket. A probléma a populáció gyors csökkenéséből adódhatott, ami a távoli rokonok közötti kereszteződésekhez és alacsony genetikai sokféleséghez vezetett - ezek olyan ismert tendenciák, amelyek károsíthatják a faj azon képességét, hogy megtisztítsa vagy korlátozza a káros genetikai mutációkat.

Mesél a DNS

"A kutatás legfontosabb eredménye az, hogy a Wrangel-szigeti mamut géneket valóban újra feltámasztottuk, hogy megvizsgálhassuk a mutációikat, és kiderítsük, hogy valóban károsak-e (a legtöbb mutáció valójában nem tesz semmit)" - mondta Vincent Lynch, evolúció-biológus orvos a University of Buffalo kutatója. 

"Amellett, hogy az eredmények azt sugallják, hogy az utolsó mamutok valószínűleg egészségtelen populációban éltek, a beszámoló figyelmeztetés is a kihalással fenyegetett ma élő fajokra nézvést: Ha a populációik kis létszámúak maradnak, az ártalmas mutációk is felhalmozódhatnak, amelyek hozzájárulhatnak a kihalásukhoz.”

A tanulmányt február 7-én tették közzé a Genome Biology and Evolution tudományos folyóiratban. Lynch, aki az UB College of Arts and Sciences biológia tudományi adjunktusa, a Chicagói Egyetem, a Northwestern Egyetem, a Virginia Egyetem, a Bécsi Egyetem és a Penn State kutatóinak közreműködésével végezte a kutatást.

Összehasonlító elemzés

A vizsgálat elvégzéséhez Lynch csapata először összehasonlította a Wrangel-szigeti mamut DNS-ét három ázsiai elefánt és még két ősi mamut DNS-ével, amelyek akkor éltek, amikor a mamutpopulációk még sokkal nagyobbak voltak. A kutatók számos olyan genetikai mutációt azonosítottak, amelyek kifejezetten a Wrangel-sziget mamutjaira voltak jellemzőek. 

Ezután szintetizálták a megváltozott géneket, a DNS-üket behelyezték ezt a Petri-csészékben lévő sejtekbe, és megvizsgálták, hogy a gének kifejeződése által készülő fehérjék normális kölcsönhatásba lépnek-e más génekkel vagy molekulákkal. A tudósok főképp olyan géneket teszteltek a módszerrel, amelyekről azt gondolták, vagy amelyekről ismert volt, hogy számos fontos funkcióban vesznek részt, ideértve a neurológiai fejlődést, a hím egyedek termékenységét, az inzulin-jelzést és a szaglást.

Romló szaglás

“A szagok észlelésének területén például tudjuk, hogyan működnek a génjeink, amelyek felelősek az illatok észleléséért" - mondta Lynch. "Így tehát újra létre tudtuk hozni a mamut verziót, a sejtkultúrában lévő sejtekkel elkészíthettük a mamut gént, majd tesztelhettük, hogy a fehérje a sejtekben normálisan működik-e. Ha nem működik jól - mint ahogy nem működött jól - abból akár arra is következtethetünk, hogy a Wrangel szigeti mamutok valószínűleg nem voltak képesek tökéletesen érzékelni az általuk fogyasztott virágok illatát."

A kutatás más tudósok korábbi munkáira épül, például egy 2017 évi tanulmányra, amelyben egy másik kutatócsoport potenciálisan káros genetikai mutációkat azonosított a Wrangel-szigeti mamutban, amelynek populációja becslések szerint csak a faj néhány száz egyedét tartalmazta.

"Az eredmények nagy pontossággal kiegészítik egymást" - mondta Lynch. "A 2017 évi tanulmány azt jósolta, hogy a Wrangel-szigeti mamutok káros mutációkat halmoztak fel. Találtunk valami hasonlót, és az előrejelzéseket leteszteltük a laboratóriumban, a mutált gének feltámasztásával. A tragikus tanulság az, hogy az utolsó mamutok valószínűleg elég betegek voltak és nem voltak képesek rendesen érzékelni a virágok illatát, ami igazán szomorú."

(Forrás: Phys.org Képek: Wikipedia)