Учёные впервые восстановили полные геномы живых и вымерших слонов

Слоны – самые крупные сухопутные млекопитающие из ныне живущих. Они появились на Земле 5-10 миллионов лет назад. Семейство слоновых сегодня насчитывает всего лишь три вида (лесные и саванные слоны из Африки, а также индийские слоны). Остальные хоботные (мамонты и мастодонты) уже вымерли.Впрочем, и оставшиеся животные если не близки к исчезновению, то во всяком случае находятся под угрозой: в мире их осталось 500 тысяч. Сокращение численности популяций происходит в том числе из-за браконьерства, которое особенно распространено в странах Африки.Чтобы больше узнать об эволюционной истории уникальных гигантов, международная команда специалистов впервые секвенировала геномы как ныне живущих, так и уже вымерших слоновых.Учёные использовали усовершенствованную технологию и в результате составили 14 геномных портретов: по два на каждого из трёх существующих видов, а остальные для вымерших – геном прямобивневого лесного слона, четыре генома шерстистых мамонтов, геном мамонта Колумба и два генома американских мастодонотов.В пресс-релизе исследователи из Института Броуд сообщают, что родословная вымерших и современных слонов в результате оказалось не совсем такой, как представляли эволюционные биологи.Один из ведущих авторов исследования профессор Керстин Линдблад-Тох (Kerstin Lindblad-Toh) стояла у истоков масштабного Проекта по восстановлению генома слонов (Elephant Genome Project), который стартовал в 2008 году. По её словам, новая работа – это не просто отчёт о геноме слонов, а отправная точка для понимания того, как эти удивительные животные связаны друг с другом. Более того, новые методы и модели, которые использовали авторы, пригодятся и в других подобных работах, уверены учёные.Первый важный вывод работы: африканские саванные и лесные слоны всё-таки являются двумя отдельными видами. Долгое время на этот счёт велись споры, однако теперь анализ ясно показал, что это два совершенно разных вида, которые находились почти в полной изоляции в течение 500 тысяч лет и успели накопить немало генетических отличий. И, как отмечается в работе, сегодня каждый из них в равной степени нуждается в защите и охране.Кстати, специально для этого проекта учёные из Университета Аделаиды (США) разработали новый метод поиска межвидовых отличий, который опирается на маркеры ДНК различных типов.»Наш метод был необходим для независимого подтверждения эволюционных отношений и правильной реконструкции генеалогического древа. Самое интересное, он применим и к другим видам», — рассказывает в пресс-релизе соавтор исследования Атма Иванцевиц (Atma Ivancevic).Другие не менее интересные результаты касаются предков слонов. Как уже отмечалось, исследователи из разных научных лабораторий восстановили несколько геномов мамонтов и мастодонтов, а также геном прямобивневого слона, возраст останков которого оценивается в 120 тысяч лет (его реконструированный геном является одним из самых древних).»Комбинированный анализ геномных данных всех этих древних слонов и мастодонтов выявил в их истории сложность, о которой мы просто не знали раньше», — рассказывает Хендрик Пойнар (Hendrik Poinar) из Университета МакМастера в Канаде, который работал с останками ископаемых животных.Он поясняет, что прямобивневых слонов всегда считали предками азиатских из-за схожего строения черепов и зубов. Однако геномный анализ показал, что на самом деле эти животные более тесно связаны с африканскими лесными слонами.»Мы были озадачены несоответствием между морфологическими и генетическими результатами, но наши анализы показывают, что родословная прямобивневых слонов была очень сложной», — говорит палеогенетик Элефтерия Палкопулу (Eleftheria Palkopoulou).По её словам, геном вымершего гиганта включает гены нескольких предков. Он связан и с древним африканским слоном, и с шерстистым мамонтом, и с нынешним лесным слоном.Кроме того, общие гены нашлись в геномах двух видов мамонтов – шерстистого и колумбийского. А вот мастодонты, как было установлено, отделились от предков слонов примерно 20-30 миллионов лет назад.Получается, эволюция видов происходила на фоне множества межвидовых и даже межродовых скрещиваний, которые имели место, вероятно, из-за частых миграций, говорят специалисты. В то же время, в случае с африканскими лесными и саванными слонами, напротив, наблюдается изоляция длиной в полмиллиона лет, которая также повлияла на формирование своих отличий.Теперь учёные намерены продолжить исследование разнообразия как живых, так и вымерших слоновых, чтобы отследить изменения их популяций на разных континентах с течением времени. Специалисты надеются, что новые данные также помогут в сохранении оставшихся популяций гигантов.Более подробно о хитросплетениях слоновьих генетических связей рассказывается в статье, которая была опубликована в издании PNAS.Добавим, что слоны постоянно преподносят учёным сюрпризы. К примеру, ранее выяснилось, что они интуитивно понимают указательные жесты человека и умеют распознавать людей-агрессоров по голосу. А ещё слоны оказались самыми мало спящими млекопитающими.Также мы рассказывали о том, как исследователи пытались возродить мамонта, внедрив его гены слону..