Το αρχαιότερο DNA στον κόσμο. The oldest animal DNA ever recovered reveals mammoths’ evolution

Μία διεθνής ομάδα επιστημόνων -μεταξύ των οποίων ένας ελληνικής καταγωγής ερευνητής της διασποράς- απομόνωσε και «διάβασε» το DNA από απομεινάρια δύο μαμούθ ηλικίας ενός έως 1,2 εκατομμυρίου ετών, που βρέθηκαν στη βορειοανατολική Σιβηρία. An international team has sequenced DNA recovered from mammoth remains that are up to 1.2 million years old. The analyses show that the Columbian mammoth that inhabited North America during the last ice age was a hybrid between the woolly mammoth and a previously unknown genetic lineage of mammoth. The study provides new insights into when and how fast mammoths became adapted to cold climate. An ancient lineage of steppe mammoths (illustrated) led to woolly mammoths that roamed the Arctic. Million-year-old mammoth DNA suggests that another previously unknown lineage mixed with woolly mammoths and gave rise to the Columbian mammoths that spanned North America. BETH ZAIKEN/CENTRE FOR PALAEOGENETICS

Πρόκειται για το αρχαιότερο DNA στον κόσμο, το οποίο, μεταξύ άλλων, ρίχνει φως στην εξέλιξη των πρώτων μαμούθ που είχαν εξαπλωθεί στη Βόρεια Αμερική. Το προηγούμενο ρεκόρ ανάκτησης DNA ήταν από ένα άλογο που είχε ζήσει προ 560.000 έως 780.000 ετών.

Love Dalén and co-lead author Patrícia Pečnerová with a mammoth tusk on Wrangel Island. Credit: Gleb Danilov

Οι 22 ερευνητές από εννέα χώρες, με επικεφαλής τον καθηγητή Εξελικτικής Φενετικής Λόβε Ντάλεν του Κέντρου Παλαιογενετικής του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανέλυσαν τα γονιδιώματα τριών αρχαίων μαμούθ, χρησιμοποιώντας γενετικό υλικό που βρέθηκε στα δόντια τους, τα οποία ήταν θαμμένα επί 0,7 έως 1,2 εκατομμύρια χρόνια στο μόνιμα παγωμένο έδαφος της Σιβηρίας. Στη μελέτη συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής ερευνητής Γεώργιος Ξενικουδάκης του Ινστιτούτου Βιοχημείας και Βιολογίας του γερμανικού Πανεπιστημίου του Πότσνταμ.

Είναι η πρώτη φορά που εξάγεται και αλληλουχίζεται DNA από τόσο αρχαία δείγματα, κάτι καθόλου εύκολο, καθώς ελάχιστες ποσότητες γενετικού υλικού είχαν απομείνει και το DNA είχε διασπαστεί πια σε πολύ μικρά τμήματα μετά από τόσο καιρό. «Αυτό το DNA είναι απίστευτα παλαιό. Τα δείγματα είναι χίλιες φορές παλαιότερα από τα απομεινάρια των Βίκινγκς, είναι παλαιότερα ακόμη και από την εμφάνιση των ανθρώπων και των Νεάντερταλ», δήλωσε ο Ντάλεν.

Krestovka specimen tooth. Credit: CPG

Η χρονολόγηση των δειγμάτων έγινε τόσο με βάση γεωλογικά δεδομένα όσο και με τη μέθοδο του μοριακού ρολογιού. Από τα τρία δείγματα, το νεότερο με την ονομασία Τσουκότσια είχε ηλικία περίπου 700.000 ετών και τα άλλα δύο άνω του ενός εκατομμυρίου ετών. Το αρχαιότερο -περίπου 1,2 εκατ. ετών- ανήκε σε ένα άγνωστο έως τώρα είδος μαμούθ, που ονομάστηκε Κρέστοβκα (από την περιοχή όπου βρέθηκε) και το οποίο εκτιμάται ότι αποκόπηκε από τα άλλα σιβηρικά μαμούθ πριν τουλάχιστον δύο εκατομμύρια χρόνια.

Woolly mammoth tusks sometimes emerge from the permafrost at Wrangel Island, located in northeastern Siberia. Wrangel Island was one of mammoths' last refuges, with some surviving there until 2500 B.C., making it a useful place to find mammoth DNA. PHOTOGRAPH BY LOVE DALÉN

«Αυτό αποτέλεσε απόλυτη έκπληξη για εμάς. Όλες οι προηγούμενες μελέτες έδειχναν ότι υπήρχε μόνο ένας τύπος μαμούθ στη Σιβηρία εκείνη την εποχή, το λεγόμενο μαμούθ της στέπας. Όμως, οι αναλύσεις μας δείχνουν ότι υπήρχαν δύο διαφορετικοί τύποι από γενετική άποψη, που πιθανώς, χωρίς να είμαστε απόλυτα βέβαιοι, αποτελούσαν δύο διαφορετικά είδη», ανέφερε ο ερευνητής Τομ βαν ντερ Βαλκ.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτά τα νεοανακαλυφθέντα μαμούθ Κρέστοβκα είναι που αποίκισαν τη Βόρεια Αμερική πριν τουλάχιστον ενάμισι εκατομμύριο χρόνια. Το λεγόμενο κολομβιανό μαμούθ, που ζούσε στη Β. Αμερική κατά την τελευταία εποχή των πάγων, αποτελούσε υβρίδιο ανάμεσα στο Κρέστοβκα και στο τριχωτό μαμούθ και εμφανίστηκε πριν περίπου 420.000 χρόνια. Το δεύτερο αρχαίο μαμούθ, ηλικίας τουλάχιστον ενός εκατομμυρίου ετών, από το οποίο απομονώθηκε DNA, ονομάστηκε Αντίτσα και φαίνεται να υπήρξε πρόγονος του τριχωτού μαμούθ.

A mammoth tusk being excavated by study authors Love Dalén and Patrícia Pečnerová, along with two Russian colleagues (movie by Patrícia Pečnerová).

«Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα, πλέον, είναι πόσο πίσω στο παρελθόν μπορούμε να πάμε. Δεν έχουμε φθάσει ακόμη το όριο. Μία βάσιμη εκτίμηση είναι ότι μπορούμε να απομονώσουμε DNA ηλικίας δύο εκατομμυρίων ετών, ίσως και έως 2,6 εκατ. ετών», σημείωσε ο καθηγητής Μοριακής Αρχαιολογίας Άντερς Γκέδερστρεμ του σουηδικού Κέντρου Παλαιογενετικής.

Πηγές: T. van der Valk et al. Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature. Published online February 17, 2021. doi: 10.1038/s41586-021-03224-9. - M.E. Allentoft et al. The half-life of DNA in bone: Measuring decay kinetics in 158 dated fossils. Proceedings of the Royal Society B. Vol. 279, December 7, 2012, p. 4274. doi: 10.1098/rspb.2012.1745. - https://www.nationalgeographic.com/science/article/million-year-old-mammoth-teeth-yield-worlds-oldest-dna - https://www.amna.gr/home/article/529799/To-archaiotero-DNA-ston-kosmo-apomonothike-apo-apomeinaria-mamouth-ilikias-ano-tou-enos-ekat-eton-sti-Sibiria