Rossz nap egy orrszarvúnak, óriási ugrás a paleogenomikának

14 ezer éves farkas gyomrából rekonstruálták a gyapjas orrszarvú genomját: a paleogenetikusok szerencséjére a farkaskölykök nem rágják meg alaposan az ételüket.

Forrás: Gemini Nano Banana Pro

Egy 14 400 éves farkaskölyök utolsó étkezése derít fényt a jégkorszak egyik jellemző nagy testű állatának, a gyapjas orrszarvúnak az utolsó napjaira.

Mikor a kutatók felboncolták egy jégkorszaki farkaskölyök fagyott, mumifikálódott maradványait, egy részben emésztett húsdarabot találtak a gyomrában: a farkas 14 400 évvel ezelőtti utolsó étkezésének maradványait. A DNS-vizsgálat kimutatta, hogy a hús a gyapjas orrszarvú, egy rég kihalt, valaha Európa és Ázsia tundráin vándorló, kéttonnás behemót teteméből származik.

Sólveig Guðjónsdóttir, a Stockholmi Egyetem paleogenetikusa – aki ősi maradványokból kinyert DNS-t vizsgál – és munkatársai nemrégiben szekvenálták a húsdarab teljes genomját, amely titkokat tár fel a gyapjasorrszarvú-populációkról a kihalásuk előtti évszázadokban.

A szekvenálás során a genetikai kódot hordozó DNS-molekulát felépítő bázisok pontos, egymás utáni sorrendjét határozzák meg, feltárva ezzel az élőlények egyedi biológiai tervrajzát.

„Egy jégkorszaki állat gyomrában talált teljes genom szekvenálását még soha nem végezték el” – mondja Camilo Chacón-Duque, az Uppsalai Egyetem paleogenetikusa, a tanulmány társszerzője egy tegnapi sajtóközleményben.

A genom az élőlény teljes örökítő információja, amely a sejtjeiben DNS formájában van jelen. Ez a biológiai állomány tartalmazza az összes gént és a DNS egyéb szakaszait is, amelyek együttesen alkotják az élőlény felépítéséhez és működéséhez szükséges teljes biológiai tervrajzot.

A tudósok még 2011-ben és 2015-ben találták meg a farkaskölyök – és nőstény testvére – természetes úton mumifikálódott tetemeit, amint a szibériai Tumat falu közelében kiolvadtak az örök fagyból. Amikor a csapat 2022-ben boncolásra vitte a kölyköt, utolsó étkezésének apró darabkáit találták meg a gyomrában: a húsmaradványokat a DNS-szekvenálás gyapjas orrszarvúként azonosította.

De a teljes genomnyi DNS kinyerése az orrszarvú húsából óriási kihívást jelentett. 14 400 évnyi fagyos tárolás után a DNS-molekulák lebomlanak, és a genomikus elemzés számára csak apró, töredezett szálak maradnak. Az orrszarvú DNS-ének a farkas örökítőanyagától való szétválasztása sem volt kis teljesítmény.

Egy faj eltűnik

Az orrszarvú DNS-e arra utal, hogy egy genetikailag egészséges populációból származott, amely elég nagy volt ahhoz, hogy elkerülje a beltenyészetet. A beltenyészet nyomot hagy az utódok genomjában hosszú, homozigóta szakaszok formájában, amelyekben az egyed ugyanazt a génverziót vagy allélt örökli mindkét szülőjétől.

Ez meglepetés, mivel a gyapjas orrszarvúak körülbelül négyszáz évvel később eltűntek a fosszilis leletanyagból. A faj elterjedési területe körülbelül 35 ezer évvel ezelőtt kelet felé zsugorodott. De úgy tűnik, a kihalás szélén a faj még mindig elég jól boldogult Északkelet-Szibériában – kivéve ezt az egyetlen példányt, amelyet a farkas falt fel egy feltételezhetően rosszul sikerült nap végén.

A gyapjas orrszarvúak végét hirtelen hozta el a felmelegedés

Kiderült, hogy a világ utolsó gyapjas orrszarvúi valamikor 14 400 évvel ezelőtt, mindössze néhány száz év alatt kihaltak. A kiváltó ok valószínűleg a Bølling–Allerød interstadiálisnak nevezett gyors éghajlati felmelegedés időszaka volt. Az interstadiális a jégkorszak legmélyebb fagyai közé ékelődő enyhébb periódus: a Bølling–Allerød nagyjából 14 700 évvel ezelőtt vette kezdetét, és 12 800 évvel ezelőttig tartott.

Az északi féltekén a hőmérséklet meredeken emelkedett; a jégtakarók összeomlottak, a tengerszint megemelkedett, a gyapjas orrszarvúak világa pedig túl gyorsan változott meg. A faj eltűnése olyan gyorsan következhetett be, hogy a környezeti stressznek nem is maradt nyoma a genomban.

Szakértők szerint mindez akár a modern klímaváltozás egyfajta előképének is tekinthető. A gyapjas orrszarvú sorsa végül fényt deríthet arra, mi történik a kihalás szélén álló mai fajokkal – fogalmaznak összegzésükben Guðjónsdóttir és munkatársai.