Většina mamutů vyhynula na konci poslední doby ledové.

Většina mamutů vyhynula na konci poslední doby ledové. | zdroj: archaeologynewsnetwork.blogspot.com


Geny mamutů z Wrangelova ostrova podávají výpověď o jejich vyhynutí

TÉMATA: mamut | vymírání druhů | genetika

user-avatar

Lenka Vovsová

29. 03. 2020 | 09:00

Poslední mamuti srstnatí (Mammuthus primigenius) na naší planetě vymřeli před 4000 lety. Přežívali na izolovaném Wrangelově ostrově, severně od Ruska v zamrzlé Arktidě. Jejich konec byl náhlý a stal se předmětem mnoha vědeckých studií, které se ho pokoušeli objasnit.

To, co posledním přeživším mamutům na Wrangelově ostrově především chybělo, byla genetická rozmanitost. Postupným vymíráním se v jejich okruhu stále více zužovala možnost výběru partnera, a právě to v důsledku vedlo k nárůstu genetických mutací, chorob a celkovému zhoršování zdravotního stavu stáda. 

V jednom z nejnovějších výzkumů vědci odebrali vzorky genů z těla mrtvého mamuta a vložili je do sloního embrya k pozorování. Ukázalo se, že mamutí geny měli poškozující vliv na důležité životní funkce, konkrétně na plodnost nebo čich.

Oživení mamutích genů z Wrangelova ostrova a test jejich destruktivity byl podle slov evolučního biologa Vincenta Lynche z University of Buffalo klíčovou inovací, kterou tento výzkum přinesl. Lynch současně poukazuje na fakt, že mimo to, že tito poslední mamuti na Zemi byli skutečně nezdravou populací, jejich příběh přináší lidstvu výstražné poselství pro ostatní, stále žijící živočišné druhy ohrožené vyhynutím. Upozorňuje na to, že jestliže jejich populace zůstanou malé, mohou se v nich podobně jako u mamutů kumulovat zhoubné mutace vedoucí k jejich zániku.  

Izotopická analýza mamutích kostí a zubů odhaluje, čím se zvířata živila během svého života a odkrývá jasnou souvislost mezi dramatickými enviromentálními změnami a jim odpovídajícím proměnám ve stravování mamutů.  

V roce 2017 byly zveřejněny výsledky další výzkumné práce, jejímž předmětem bylo kompletní sekvenování genomu ve srovnání společně s dřívější, mnohem zdravější populací mamutů. Vědci v těchto genomech nalezli nahromaděné škodlivé mutace, způsobující kolaps genomů. 

39 tisíc let staré mládě samičky mamuta, kterému vědci dali jméno Juka. Zdroj: iflscience.com

K podobným výsledkům vědci dospěli také v dalším výzkumu, ve kterém rovněž testovali predikci o nahromadění škodlivých mutací v genech. Vincent Lynch a jeho kolegové znovu oživili mutované geny a škodlivé geny identifikovali v rámci vzájemného srovnání genomů mamutů z Wrangelova ostrova s jejich doposud žijícími příbuznými – asijskými slony (Elephas maximus). Do tohoto porovnání přidali ještě genomy dvou mamutů žijících před 44 800 lety a 20 000 lety, tedy z dob, kdy mamutí populace byly ještě poměrně velké a zdravé.

Na základě výsledků tohoto výzkumu byli vědci schopni rozpoznat a určit mutace týkající se morfologie spermií, neurologického vývoje, tvorby inzulínu nebo mutace čichových receptorů. 

Vědci nejprve odebrali zmutované geny z těla mrtvého mamuta, poté je synteticky upravili, naklonovali a na závěr je vpravili do geneticky připravených sloních embryí v Petriho misce.  Předmětem pozorování byla interakce genů obsahujících bílkoviny s ostatními geny a molekulami. 

Podle Lynche za schopnost detekovat vůně a pachy odpovídají geny, ale v buňkách musí správně fungovat bílkoviny. Výzkum ukázal, že  u mamutů z Wrangelova ostrova tomu tak nebylo a pravděpodobně právě proto mamuti nebyli schopni cítit například vůni rostlin, kterými se živili.

U mamutů z Wrangelova ostrova se současně projevovali další zdravotní potíže jako vyšší míra neplodnosti, diabetes nebo neurologické defekty. Současně je důležité si uvědomit, že toto nebyly  jediné faktory, které přispěly k vymření mamutů na Zemi.

Počátek jejich konce je třeba hledat již před 11 700 lety na konci jedné z posledních dob ledových. K jejich vymírání velkou měrou přispělo oteplení a také lidský lov. V Eurasii a Severní Americe mamuti vyhynuli zhruba před 10 000 lety. 

Výše popsaný fenomén, kdy v malých populacích s malou genetickou rozmanitostí, ve kterých vlivem příbuzenského křížení dochází k nárůstu škodlivých mutací a konečnému vyhynutí živočišných druhů, je stále předmětem vědeckých debat. 

Pro mamuty už je sice pozdě, ale jejich příběh nás může inspirovat k pomoci jiným, stále ještě žijícím ohroženým druhům na Zemi. 

Výzkum byl publikován v  Genome Biology and Evolution

 

user-avatar

Lenka Vovsová

29. 03. 2020 | 09:00

Zavří­t reklamu