باستانی ترین DNA توالی یابی شده بوسیله ماموت اسرارآمیز یک میلیون ساله ای علاقه دارد

تجسس ی جدیدی نشان می دهد که قدیمی ترین DNA که تاکنون رمزگشایی شده است، به ماموتی از تبار اسرارآمیزی تعلق دارد که قبلا شناسایی نشده بود و حدود ۱/۲ میلیون سال پیش زندگی می کرد. پیش ازاین، باستانی ترین ژنوم توالی یابی شده مربوط به اسبی بود که حدود ۷۸۰ هزاره سال پیش داخل منطقه ای که حالا کشور یوکان کانادا است، می زیست.

لاو دالن، پژوهشگر مبصر تجسس گفت اینک DNA ماموت با اختلاف زیادی، قدیمی ترین DNAیی است که تاکنون کشف شده است. بقایای این ماموت اسرارآمیز در مباشرت رودخانه ی کرستووکا در سیبری کشف شد و به این فکر ماموت کرستووکا اشتهار گرفت.

بوسیله گزارش لایو ساینس، دانشمندان پس از مطالعه ی DNA باستانی ماموت کرستووکا و ژنوم دو ماموت دیگر (یک ماموت پشمالوی تقریبا ۷۰۰ هزاره ساله (Mammuthus primigenius) و یکی از اجداد ماموت پشمالو با سن حدود ۱ میلیون سال) به کشف شگفت آوری مشت بی پرده کردند: ماموت های پشمالو حدود ۴۲۰ هزار سال پیش با ماموتی از دودمان اسرارآمیز کرستووکا تلاقی واضح کردند و ماموت هیبریدی (دورگه) را ایجاد کردند که امروزه آن را با عنوان ماموت کلمبیایی (Mammuthus columbi) می شناسیم.

پژوهشگران دریافتند که تبار ماموت کرستووکا از سیبری به آمریکای شمالی مهاجرت کرده و حدود ۱/۵ میلیون سال پیش از پل خشکی تنگه برینگ عبور کرده است. شواهد فسیلی نشان می دهد که ماموت های پشمالو حدود ۱۰۰ هزاره سال پیش از این مسیر عبور کرده اند ولی پژوهشگران می گویند ممکن است زودتر و شاید ۵۰۰ هزاره تا ۴۰۰ هزار سال پیش بیدار این منطقه شده باشند. نمودار حلق که اصابت میان این دو تبار از ماموت ها کجا موافقت افتاده است اما تام ون دروالک، پژوهشگر وارسی گفت وقتی این دو اولاد به هم برخورد کردند، با غم تلاقی پیدا کردند و چیزی را ایجاد کردند که آن را ماموت کلمبیایی می نامیم.

عاج ماموت پشمالو از خاک منجمد جزیره ورانگل در شمال شرقی سیبری نمایان شده است

پژوهشگران مطالعه، لاو دالن (جانب چپ) و پاتریشا پکنرووا روی جزیره ورانگل عاج ماموت را نگه داشته اند

وقتی پژوهشگران پروژه ی خویشتن را آغاز کردند، امیدوار بودند که درمورد تکامل ماموت های پشمالو علم بیشتری کسب کنند. دالن گفت: «مرام واقعی ما پیدا کردن ژنوم هایی از قبل و سپس از تاسیس ماموت پشمالو بود». آن ها برای مطالعه ی خود سه ماموت را تفویض کردند که بقایای آن ها در شمال شرقی سیبری در دهه ی ۱۹۷۰ بوسیله وسیله ی دیرینه شناس فقید روسی بوسیله نام اندری شر ظاهر شده بود. این موارد محتوی یکی از قدیمی ترین ماموت های پشمالوی ثبت شده می شد که جانور ۷۰۰ هزار ساله ای به اشتهار چوکوچیا بود و نیز جد ماموت پشمالو که آدیچا نامیده شده است و ظاهر آن مانند ماموت استپ اروپایی (Mammuthus trogontherii) بوده است که یکی از اجداد یمین ماموت پشمالو است. ماموت سوم یعنی کرستووکا نیز تا اینکه با اینکه زیاد از دو میلیون سال پیش از آن سلاله جدا شده بود، قدری شبیه ماموت استپ بود. بنابراین، پژوهشگران به این خراج رسیدند که با وجود تکامل پیدا کردن درون تبارهای کاملا متفاوت برای بسیار از یک میلیون سال پیش، ماموت های اولاد های ماموت پشمالو و کرستووکا هنوز هم می توانستند با هم جفت گیری کنند.

پژوهشگران با معاینه ی ژنتیک ماموت پشمالو به کشف دیگری دست برملا کردند: ون دروالک گفت: «بسیاری از سازگاری هایی که می دانیم ماموت های پشمالو دارای آن بودند قرین تنظیم دمایی، تغییرات داخل ریتم شب هنگام روزی، ذخیره چربی و نمو مو، از قبل تو ماموت استپ وجود داشته است». به عبارت دیگر، ماموت پشمالو بخاطر داشتن این سازگاری ها دربرابر سرما تکامل پیدا نکرد. درعوض، جد او این مختصات را داشته است، یعنی این سازگاری ها احتمالا به جای اینکه به سرعت و تحت فشارهای انتخاب ایجاد شود، به تدریج در کشش زمان محسوس شده است. با این حال، ماموت پشمالو همچنان به تکامل خود ادامه رحم و ماموت های پشمالو که نزدیک زمان انقراض زندگی می کردند، نسبت به ماموت های پشمالوی قدیمی نمدار ازنظر ژن های مرتبط با عاطفه گرمی تنوع بیشتری داشتند.

نقاشی از ماموت های استپ که قبل از ماموت پشمالو حیات داشت و براساس معرفت ژنتیکی موجود از ماموت آدیچا تهیه شده است

تخریب DNA از زمان مرگ یک جانور اول می شود، بنابراین پژوهشگران چگونه ژنوم سه ماموت را بازیابی کردند؟

پژوهشگران قبلا ژنوم فیل نیستان آفریقایی (Loxodonta africana) و ژنوم میتوکندریایی (DNA که ازطریق خط امی بوسیله ارث می رسد) فیل آسیایی (Elephas maximus) را اطلس یابی کرده بودند. این ژنوم های قبلا توالی یابی شده قرین تصویر روی جعبه پازل بودند. فیل ها خویشاوندان ماموت ها هستند، بنابراین داده های ژنتیکی آن ها به عنوان مرجع مفیدی برای ژنوم ماموت ها ارتکاب می کند. قطعات کوچک DNA قدیمی که پژوهشگران از دندان های آسیاب بزرگ ماموت ها استخراج کردند، تکه های پازل بودند.

اگرچه لایه ی منجمد خاک سیبری به حفظ کردن DNA ماموت ها معاون کرده بود، باکتری ها و دیگر عناصر خرابکاری کننده مانند آنزیم ها DNA را به قطعات کوچکی شکسته بودند که حد ی فداکار از آن ها به ۳۵ جفت باز یعنی حروف سازنده ی DNA غصه می رسید.مقاله های مرتبط:ذوب لایه منجمد خاک و آشکار شدن ماموت ها تو روسیهاستخراج خون از اسبی ۴۲ هزار ساله با مرام متشابه سازی آن

پژوهشگران با استفاده از الگوریتمی DNA خارجی را که معیار های ماموت را آلوده کرده بود ازجمله DNA میکروب ها را حذف کردند. آن ها نیز هر قطعه ی نامشخصی از DNA را که به دید می رسید با ژنوم ماموت ها متجانس باشد اما می توانست از جانوران دیگری آمده باشد، کنار گذاشتند. پس از اینکه الگوریتم میلیاردها قطعه ی پازل DNA را تجزیه و تجرید کرد، ژنوم ماموت ها بوسیله مشت آمد که برخی کامل تر حیات.

ژنوم ماموت های دیگر از ژنوم کرستووکا کامل پر حرارت حیات. حدود ۴۹ میلیون جفت باز از ژنوم کرستووکا، ماموت ۱/۲ میلیون ساله، بازیابی شد که به گفته ی ون دروالک بخش نسبتا کوچکی از ژنوم است اما با این حال برای مشخص کردن جای ژنوم روی درخت خانوادگی کافی است. آدیچا، ماموت استپ یک میلیون ساله، حدود ۸۸۴ میلیون جفت باز داشت یعنی ۲۵ تا ۳۰ درصد ژنومش طولانی بود. ماموت پشمالوی ۷۰۰ هزاره ساله یعنی چوکوچیا همچنین حدود ۳/۶ میلیون جفت باز داشت، یعنی ۷۰ تا ۸۰ درصد از توالی ژنومش مشخص بود.

تو همین حین، پژوهشگران توانستند ژنوم میتوکندریایی تمام هر یک از ماموت ها را بوسیله مشت آورند. DNA متیوکندریایی مهم بود، بجهت پژوهشگران نرخ حادثه جستن در ژنوم میتوکندری را می دانند که بوسیله آن ها درون گلچین سن نمونه ها دستیار کرد.

پژوهشگران همچنین سن ماموت ها را براساس داده های زمین شناسی مثل زیست چینه شناسی (گلچین سن نمونه ها براساس سن درخت خرما ها و سازندهای زمین شناسی پرگیر) و دیرینه مغناطیس شناسی (تعیین سنِ آثار برجای مانده از میدان مغناطیسیِ درحال تغییر زمین در مدل ها) را تعیین کردند.

بنابراین، DNA قدیمی تا چه مدت می تواند ابدی بماند؟ به عقیده ی دانشمندان، می استعداد ژنوم های قدیمی پر حرارت را نیز بازیابی کرد. آندرس گوترستروم، لله باستان شناسی مولکولی گفت: «یک ظن آگاهانه این است که می توانیم DNA را که دو میلیون سال قدمت دارد، بازیابی کنیم و ممکن است حتی تا ۲/۶ میلیون سال نیز ممکن باشد. قبل از آن، لایه ی منجمد خاک حیات نداشته است که داخل آن DNA باستانی حفظ شده باشد».

این مطالعه در مجله ی Nature منتشر شد.بیشتر بخوانید:پاهای عنکبوت عاری نیاز بوسیله کمک عدد کدر می بافندکشف موجودات زنده ی نادیده والا سکوی یخی به ضخامت ۸۰۰ مترهوش جعلی جدیدی که به عمد مرتکب اشتباه می شوداگر ژن انسانی را با نسخه ی نئاندرتال آن جایگزین کنید، چه اتفاقی می افتد؟ماهی ها درحالی که هنوز شنا می کردند، ژن های سازگاری با عمر روی خشکی را داشتند