Генетические исследования с участием доисторических животных обычно требуют фрагментов окаменелых костей или зубов
Когда исследователи находят окаменелости, они обычно полагаются на зубы или кости для изучения древней ДНК. Однако, несмотря на то, что окаменелости предоставляют важную информацию, они дают представление только о ДНК человека внутри вида, а не о генетике популяции в целом, сообщает Кэролайн Делберт для Popular Mechanics.
Впервые в науке исследовательская группа секвенировала полные геномы двух древних медведей, используя только мочу и фекалии, найденные в образцах почвы из пещеры Чикихуите в Северной Мексике. Находка показывает, что высококачественная ДНК и почти полные геномы могут быть реконструированы и изучены без окаменелостей. Исследователи также использовали эту технику, чтобы собрать воедино историю североамериканских медведей каменного века, сообщает Элизабет Пенниси для науки. Исследование было опубликовано в этом месяце в журнале Current Biology..
В пещере Чикихуите исследователи ранее находили каменные орудия и фрагменты, датируемые от 25 000 до 30 000 лет в 2012 году, сообщает Science. Инструменты показали, что люди населяли пещеру в какой-то момент, поэтому команда собрала различные образцы отложений со дна, чтобы увидеть, что еще могло быть в пещере давным-давно. По данным Science, ДНК была извлечена и секвенирована из 48 образцов грязи.
В образцах почвы исследователи обнаружили капли мочи и фекалии, принадлежавшие верхнепалеолитическим медведям, которые использовали пещеру Чикихуит в качестве убежища и туалета 16 000 лет назад, сообщает Мишель Стар для Science Alert.. Используя экскременты, исследователи секвенировали полные геномы двух древних медведей. Один из медведей был предком американского черного медведя, который существует до сих пор. Другой геном соответствовал ныне вымершему виду, гигантскому короткомордому медведю, который вымер около 11 000 лет назад, сообщает Science Alert.
Когда животное или человек мочится или испражняется, клетки организма также выделяются из организма. Фрагменты ДНК этих клеток - это то, что мы можем обнаружить в образцах почвы. Используя чрезвычайно мощные методы секвенирования, мы впервые реконструировали геномы - генетические профили - на основе этих фрагментов», - пояснил Эске Виллерслев, генетик из Копенгагенского университета в Дании, в своем заявлении.
Чтобы полностью секвенировать геном древних медведей, исследователи использовали в качестве шаблона восемь современных медведей из семейства медвежьих и трех вымерших медведей, сообщает Popular Mechanics. Из недавно реконструированного генома древнего медведя исследователи собрали воедино то, как черные медведи заселяли и мигрировали по Северной Америке после окончания ледникового периода, сообщает Science. Для этого они сравнили последовательности древних геномов 83 современных черных медведей в Северной Америке и трех короткомордых медведей, которые жили в Канаде около 22 000 лет назад, сообщает Science Alert. Они обнаружили, что некоторые черные медведи мигрировали на север до Аляски, а другие ушли на запад, где их потомки заселили юго-запад Соединенных Штатов, сообщает Science. Хотя исследователи не знают, когда именно медведи распространились в зоны, свободные ото льда, они знают, что это произошло 12 000 лет назад, когда мир начал нагреваться.
Помимо предоставления новых данных о происхождении черных медведей, новое исследование показывает, как теперь ученые могут использовать ДНК окружающей среды, чтобы собрать воедино геномы - без необходимости в окаменелостях - для дальнейшего объяснения того, как вид эволюционировал, сообщает Science Alert.
Анализ ДНК, обнаруженной в почве, может иметь потенциал для расширения повествования обо всем, от эволюции видов до изменений климата - это высадка геномики на Луну, потому что окаменелости больше не понадобятся. », - говорится в заявлении Виллерслева.