(CNN) några av de sista mammuterna på jorden led av muterade gener som minskade fertiliteten, orsakade diabetes, påverkade deras utveckling och till och med hindrade dem från att kunna lukta blommor, enligt en ny studie.
medan ulliga mammutar en gång var rikliga över norra halvklotet, gick de faktiskt utdöda i två separata händelser., Den första vågen av mammut utrotning inträffade på klackarna i den senaste istiden och den globala uppvärmningen ledde till förlusten av deras livsmiljö, cirka 10 500 år sedan.
men isolerade populationer av mammutar överlevde mycket längre på St.Paul Island i Alaska och Wrangel Island, fram till omkring 5,600 år sedan respektive 4,000 år sedan. Wrangel Island ligger i Arktis, som ligger utanför den sibiriska kusten.
tidigare forskning i 2017 identifierade genomiska defekter som sannolikt hade en skadlig effekt på Wrangel Island mammutar.,
”När vi gjorde vår egen forskning på Wrangel Island mammoth var det klart att det hade många dåliga mutationer”, säger Rebekah Rogers, författare till 2017-studien och biträdande professor vid University of North Carolina, Charlotte. ”Vi såg många gener som bröts och mycket mer mutationer än du förväntar dig baserat på slumpen ensam. Hur illa var effekterna av dessa mutationer? Hur förändrade de vad som hände i celler eller hur djuren kunde agera?”
en ny studie, som nyligen publicerades i tidskriften Genome Biology and Evolution, tog en närmare titt på dessa mutationer., Rogers var inte inblandad i studien.
Woolly mammoth Genom har tidigare sekvenserats, så forskarna som var involverade i den nya studien använde ett Wrangel Island mammoth genom och studerade generna och deras mutationer. Dessa jämfördes med DNA från asiatiska elefanter och mammut DNA från djur som levde många år före Wrangel Island mammoth, när deras populationer var rikliga.
forskarna fann att Wrangel Island Mammoths gener i huvudsak bröts. Ibland har mutationer inte nödvändigtvis en inverkan., Men i det här fallet hade de muterade generna en skadlig effekt på vad som anses vara den sista levande mammutpopulationen.
”2017-studien förutspår att Wrangel Island mammoths ackumulerar skadliga mutationer”, säger Vincent Lynch, huvudstudieförfattare och evolutionär biolog vid universitetet vid Buffalo. ”Vi hittade något liknande och testade dessa förutsägelser genom att återuppliva muterade gener i labbet.”
orsaken till utrotning för dessa ömammutar är okänd, men forskare vet att de drabbats av en snabb befolkningsminskning på grund av deras isolering., Den lilla befolkningen skulle ha lett till inavel och minskad genetisk mångfald, enligt studien.
de fann att mutationerna skulle ha påverkat en mängd olika områden för mammuterna under deras sista dagar.
”många av de muterade generna är involverade i manlig fertilitet , kognition och motorisk kontroll och uppfattningen av lukt, så vi kan vara rimliga säker på att åtminstone några av dessa saker inte var normala under de senaste mammuterna”, sa Lynch.,
forskarna identifierade de förändrade generna hos Wrangel Island mammoth och införde dem i levande celler för att testa hur mutationerna interagerade.
”vi vet hur generna som är ansvariga för vår förmåga att upptäcka dofter fungerar”, säger Lynch. För att återuppliva mammutgenen växte forskarna celler i ett labb och testade om luktgenen fungerar normalt i dessa celler. ”Om det inte gör det — och det gjorde det inte — kan vi dra slutsatsen att det förmodligen betyder att Wrangel Island mammutar inte kunde lukta på blommorna som de åt.,”
minskningen av lukt skulle göra det svårare för dem att hitta sin matkälla. Och forskarna fann också bevis för att de led av insulinsignalering, vilket orsakade diabetes.
”Vi har ett tag vetat att eftersom populationer blir mindre tenderar de att ha ett ökat antal genetiska mutationer som bidrar till sjukdom”, säger Lynch. ”Det är en av anledningarna till att djuruppfödare försöker undvika inavel. Ingen vill hamna härskare av ett imperium men förlamad som Habsburgs!,”(Habsburg dynastin var en tysk kunglig familj som styrde det heliga romerska riket från 1438 till 1740, när den manliga linjen dog ut på grund av inavel. Inavel ledde också till ansiktsdeformiteter som en stor underkäke och haka som kallas ”Habsburg käke” och humped ”Habsburg näsa.”)
denna nya forskning anpassar sig till tidigare studier om nedgången av Wrangel Island mammoths, såsom Rogers’ 2017 studie.
”Lynchs grupp kunde ta en mer exakt titt på de biokemiska förändringarna”, sa Rogers., ”Detta var en intressant studie eftersom det visade hur dessa mutationer skadade lukt eller hur de sannolikt skulle påverka fertiliteten. I framtiden förväntar jag mig att forskare kommer att kunna göra mer spännande studier som detta för att visa hur mutationer hos djur som nu är långt borta kan ha påverkat deras biologi.”
Lynchs forskning har inspirerat fler frågor. Forskarna vill veta om de genetiska förändringarna var unika för DNA från en Wrangel Island mammoth genom de studerade, eller om de tillämpas på hela befolkningen., De är också nyfiken på andra potentiella mutationer och när de inträffade på tidslinjen för mammut utrotning. Och bara mer data kommer att berätta historien.
”take-home-meddelandet är att de sista mammuterna kan ha varit ganska sjuka och oförmögna att lukta blommor, så det är bara ledsen”, säger Lynch. ”Utöver att föreslå att de sista mammuterna förmodligen var en ohälsosam befolkning är det en varnande berättelse för levande arter som hotas av utrotning: om deras populationer förblir små kan de också ackumulera skadliga mutationer som kan bidra till deras utrotning.”
Leave a Reply