В пик последнего ледникового периода, примерно 25,000 лет назад, популяция доисторических пещерных медведей (Ursus spelaeus complex) упала до минимальных значений. А потом их не стало совсем.
И хотя этот когда-то процветающий вид больше не бродит по горам Европы и Азии, их ДНК нашли в современных особях.
(NPS Photo/Kevyn Jalone)
В рамках нового исследования ученые обнаружили, что примерно 0.9–2.4% ДНК современных бурых медведей (Ursus arctos) принадлежит их древним пещерным предкам.
Результаты удивили даже авторов. Возможно, нам придется пересмотреть наше понимание вымирания как чего-то абсолютного и необратимого, а также устаревшую идею о видах, которые обычно разделяют по способности к размножению.
«По всем стандартным определениям, [пещерные медведи] вымерли, но это не означает, что их генетическое наследство стерто с лица планеты, потому что они продолжают жить в геноме этих живых существ», — рассказывает один из исследователей, биолог Алекс Барлоу, занимающийся теорией эволюции в Постдамском университете.
Это второе в истории исследование, которое показало, что фрагменты генетического наследства вымершего вида могут выжить и спустя тысячи лет после исчезновения всех особей.
Первым таким примером стало наличие ДНК неандертальцев в современных людях — им принадлежит от 1.5 до 4% неафриканского генома человека.
«Мы показали, что фрагменты генетического фонда пещерных медведей выжили в геноме современных бурых медведей, как неандертальское наследство выжило в неафриканских представителях человечества, вот только в медведях филогенетическое расхождение намного глубже, — пишут авторы статьи. — Этот результат требует от нас пересмотреть саму суть вымирания видов».
Художественное изображение пещерного медведя / Sergio de la Larosa / CC BY-SA 3.0.
Первоначально Барлоу с коллегами планировали лишь выделить ДНК из каменистых частей височных костей четырех пещерных медведей, живших в верхнем плейстоцене. Полученные фрагменты они использовали, чтобы собрать геном древнего вида.
Но потом, по наитию, команда решила сопоставить свои результаты с другими видами.
Сравнив гентические последовательности древнего медведя и четырех современных бурых медведей, а также гималайского, полярного, очкового медведей и панды, ученые обнаружили нечто неожиданное.
Нам известно, что полярные и бурые медведи иногда скрещиваются. Исследователи же обнаружили, что у бурого медведя больше общих позиций генома с древним пещерным, чем с современным полярным! То есть пещерные и бурые медведи скрестились и родили гибридов еще до того, как пещерные медведи вымерли.
Более того, не только у бурых медведей обнаружилось «пещерное» наследие, но и у древнего пещерного нашлись фрагменты ДНК бурого «коллеги», правда, в меньших объемах.
Есть лишь одно объяснение.
«Это был довольно очевидный сигнал о гибридизации двух видов, — отмечает Барлоу. — Мы вообще не ожидали найти ничего подобного, потому что эти виды довольно сильно различаются друг от друга эволюцией.»
Но если задуматься, это открытие кажется простым и понятным. Хотя пещерные медведи были преимущественно травоядными и в среднем на 20% превосходили в размере бурых, они все равно были очень похожими. Да и жили они, грубо говоря, на одних и тех же территориях и в одно время.
Сравнение размеров человека, пещерного медведя и бурого. / prehistoric-fauna.com
Основываясь на доказательстве постоянного обмена генами между этими двумя видами, ученые пришли к выводу, что бурые и пещерные медведи скрестились и породили гибриды еще до вымирания пещерных.
Как и многие крупные млекопитающие верхнего плейстоцена, пещерные медведи не выдержали суровый холод ледникового периода и возросшую конкуренцию за ресурсы, в том числе из-за прихода человека.
И все же, по какой-то причине, древние предки современных бурых медведей выжили. Барлоу считает, что вполне возможно именно скрещивание и дало бурым некоторое преимущество.
Это не настолько уж самонадеянная теория. Предыдущие исследования, к примеру, показали, что гены ранних видов гоминин, возможно, помогли современным жителям Тибета адаптироваться к проживанию на большой высоте.
«Бурые медведи — это широко распространенный и успешный вид, который в своей недавней эволюционной истории получил аллели двух экологически и морфологически различных родственных линий: пещерных и полярных медведей,» — пишут авторы.
allcuteallthetime.com
Благодаря такому богатому геномному наследию, бурые медведи предоставляют ученым прекрасную возможность изучить возможные преимущества и недостатки межвидового скрещивания для вида и его выживания.
Последующие исследования также помогут ученым новые способы сохранения исчезающих видов.
Исследование было опубликовано в Nature Ecology & Evolution.
Источник: FunScience
