Международная группа исследователей под руководством учёных из Центра палеогенетики обнаружила микробную ДНК, сохранившуюся в останках шерстистого и степного мамонтов, возраст которых превышает миллион лет. Анализ показал, что это одна из древнейших микробных ДНК, когда-либо обнаруженных в мире, а также позволил идентифицировать бактерии, которые, возможно, вызывали болезни у мамонтов. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Исследователи из Центра палеогенетики проанализировали микробную ДНК 483 образцов мамонтовой кости, из которых 440 были секвенированы впервые. Среди них был степной мамонт, живший около 1,1 миллиона лет назад. Используя передовые геномные и биоинформационные методы, команда отделила микробы, которые когда-то жили рядом с мамонтами, от тех, которые проникли в их останки после смерти.
«Представьте, что вы держите в руках зуб мамонта, которому миллион лет. Что, если я скажу вам, что на нём до сих пор сохранились следы древних микробов, которые жили вместе с этим мамонтом? Наши результаты позволяют изучить ДНК микробов, живших более миллиона лет назад, и понять, как микробы эволюционировали параллельно с хозяином», — говорит Бенджамин Гине, ведущий автор исследования.
Анализ выявил 6 групп микроорганизмов, постоянно связанных с мамонтами. Некоторые из них могли быть патогенными. Например, одна бактерия, родственная Pasteurella, выявленная в ходе исследования, тесно связана с патогеном, вызывающим смертельные вспышки у африканских слонов. Поскольку африканские и азиатские слоны являются ближайшими ныне живущими родственниками мамонтов, эти результаты заставляют задуматься о том, были ли мамонты подвержены подобным инфекциям.
Примечательно, что команда реконструировала частичные геномы Erysipelothrix степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет, что представляет собой самую древнюю из когда-либо обнаруженных ДНК микроорганизмов, связанных с хозяином. Это расширяет границы знаний о взаимодействии между древними хозяевами и их микробиомами.
«Поскольку микробы быстро эволюционируют, получение достоверных данных о ДНК, возраст которой превышает миллион лет, было похоже на поиск по следу, который постоянно прерывается. Результаты показывают, что древние останки могут хранить биологическую информацию, выходящую далеко за пределы генома хозяина, и дают представление о том, как микробы влияли на адаптацию, болезни и вымирание в экосистемах плейстоцена», — говорит Том ван дер Валк, старший автор работы.
Хотя точное влияние выявленных микроорганизмов на здоровье мамонтов определить сложно из-за деградации ДНК и ограниченности сравнительных данных, исследование даёт беспрецедентное представление о микробиомах вымершей мегафауны. Результаты показали, что некоторые виды микроорганизмов сосуществовали с мамонтами на протяжении сотен тысяч лет, охватывая как обширные географические регионы, так и эволюционные временные рамки — от более чем миллиона лет назад до вымирания шерстистых мамонтов на острове Врангеля около 4000 лет назад.
«Эта работа открывает новую главу в изучении биологии вымерших видов. Теперь мы можем не только исследовать геномы самих мамонтов, но и микробные сообщества, которые жили внутри них», — заключили специалисты.
