Peștera Chiquihuite. (Devlin A. Gandy) Mizeria împrăștiată pe podeaua unei peșteri străvechi și îndepărtate din Mexic a produs o nouă sursă de ADN antic viabil.
Pentru prima dată, oamenii de știință au secvențiat ADN-ul antic din mostre de sol - și totul se datorează urșilor din Paleoliticul superior care au folosit în mod prolific peștera ca toaletă în urmă cu aproximativ 16.000 de ani.
Oamenii de știință își descriu munca ca „ luna debarcarea genomicii”, deoarece descoperirea înseamnă că rămășițele fosilizate nu mai sunt singura modalitate de obținere a ADN-ului antic. Mai mult, arată că ADN-ul antic poate fi studiat acum în contextul populațiilor, mai degrabă decât al indivizilor dispersați, fragmentați.
„Când un animal sau un om urinează sau își face nevoile, celulele din organism sunt, de asemenea, excretate. Și fragmentele de ADN din aceste celule sunt ceea ce putem detecta în mostrele de sol. a explicat geneticianul Eske Willerslev de la Universitatea din Copenhaga din Danemarca.
„Folosind tehnici de secvențiere extrem de puternice, am reconstruit pentru prima dată genomi - profile genetice - pe baza acestor fragmente. Am demonstrat că părul, urina și fecalele furnizează material genetic care, în condițiile potrivite, poate supraviețui mult mai mult de 10.000 de ani.
Peștera Chiquihuite , unde au fost obținute probele, este bine cunoscut ca un sit de importanță istorică. Multe unelte și fragmente de piatră, datând de la mijloc Acum 25.000 și 30.000 de ani , arată o perioadă de ocupație umană – dar oamenii nu au fost singurii care au folosit peștera.
Oasele și urmele de ADN au dezvăluit, de asemenea, prezența unei game de animale, inclusiv urși, lilieci, șobolani, rozătoare și șobolani cangur. Folosind acele mostre, Willerslev și echipa sa au secvențiat și recreat în întregime genomul a doi urși din Paleoliticul superior.
Primul exemplar a fost strămoșul ursului negru american modern ( urs american ), care încă cutreieră pădurile de pe continentul nord-american. Al doilea a fost ursul gigant cu fața scurtă, acum dispărut ( Suntem bearish ), unul dintre cei mai mari urși care au trăit vreodată, care a murit la sfârșitul ultimei ere glaciare, acum aproximativ 11.000 de ani.
Eșantionarea diferitelor straturi culturale din peșteră. (Devlin A. Gandy)
Cercetătorii au comparat apoi aceste genoame cu cele ale altor urși, inclusiv 83 de urși negri actuali din SUA și Canada și trei ursi uriași cu față scurtă care au trăit în Yukon în Canada acum aproximativ 22.000 de ani, pe baza unei analize a lor. resturi fosilizate.
Ei au descoperit că urșii negri Chiquihuite sunt strâns înrudiți cu urșii moderni din America de Nord, dar au și strămoșii cu ursii negri din Alaska. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că urșii Chiquihuite aparțin descendenței estice și că această descendență a fost prima care a diverge de la alte populații actuale de urși negri americani.
ADN-ul urșilor giganți cu față scurtă a fost împletit folosind ADN-ul tuturor celor opt urși moderni din familia Ursidae, precum și a trei urși dispăruți și a celor trei ursi giganți cu față scurtă din Teritoriul Yukon.
„Ursii cu fața scurtă care trăiau în nordul Mexicului erau net diferiți de populația de urși [cu fața scurtă] care trăiau în nord-vestul Canadei.” a spus geneticianul Mikkel Winther Pedersen de la Universitatea din Copenhaga.
„Acesta este un exemplu excelent al noilor cunoștințe care devin dintr-o dată disponibile atunci când reconstruiți genomurile pe baza fragmentelor de ADN extrase din sol”.
Pe lângă descoperirile urșilor, care completează unele lacune în cunoștințele noastre despre ascendența animalelor din America, rezultatele arată că acum putem obține mult mai mult din ADN-ul mediului decât era posibil anterior, au spus cercetătorii.
Fragmente de ADN găsite în sedimente au arătat doar că o anumită specie era prezentă și când. Acum, folosind tehnicile echipei, oamenii de știință ar putea să învețe mult mai multe despre aceste animale, cum ar fi unde se potrivesc în arborele lor genealogic și cum au migrat și s-au îndepărtat animalele de strămoșii lor comuni.
„Peste tot în lume, toți cei implicați științific în studiul ADN-ului antic au recunoscut nevoia de a reconstrui genomurile din fragmente găsite în sol sau sediment. A fi capabili să facem asta pentru prima dată înseamnă că am deschis o nouă frontieră. spuse Willerslev .
„Analiza ADN-ului găsit în sol ar putea avea potențialul de a extinde narațiunea despre orice, de la evoluția speciilor la evoluțiile în schimbarea climei – aceasta este aterizarea pe Lună a genomicii, deoarece fosilele nu vor mai fi necesare.
Cercetarea echipei a fost publicată în Biologie actuală .