کشف شگفت‌انگیز ماموت‌های یک میلیون ساله!

خبر آنلاین: مطالعه‌ی ژنومی جدیدی تبار ژنتیکی ناشناخته‌ای را در دودمان‌های ماموت فاش کرده که بیش از یک میلیون سال را در بر می‌گیرد و چشم‌اندازهای تازه‌ای درباره‌ی تاریخ فرگشتی آن‌ها ارائه می‌دهد. پژوهشگران با موفقیت ۳۴ ژنوم میتوکندریایی جدید از نمونه‌های ماموت استخراج و تحلیل کردند که ۱۱ مورد آن‌ها به دوره‌های پلیستوسن ابتدایی و میانی تعلق دارد. این نمونه‌ها سنی بین ۱.۳ میلیون تا ۱۲۵ هزار سال دارند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با استفاده از دی‌ان‌ای باستانی، تنوع ژنتیکی در اعماق زمان را بررسی کرد.

خ. کامیلو چاگون-دوکه، پژوهشگر گروه جانورشناسی دانشگاه استکهلم و مرکز دیرین‌ژنتیک و نویسنده‌ی اصلی این پژوهش، گفت: «تحلیل‌های ما چشم‌اندازی بی‌سابقه به این موضوع فراهم می‌کند که چگونه رویدادهای جمعیتی بزرگ در اعماق زمان ممکن است تنوع ژنتیکی ماموت‌ها را در طول زمان شکل داده باشند.»

بیشتر تنوع زیستی امروز طی دو و نیم میلیون سال گذشته پدید آمده است. برای درک فرایندهای فرگشتی که این تنوع را شکل داده‌اند، باید به اطلاعات ژنتیکی طی این بازه‌ی زمانی دسترسی داشت. تاکنون به دلیل چالش‌های حفظ دی‌ان‌ای، نمونه‌های بسیار اندکی از دی‌ان‌ای قدمتی بیش از صدهزار سال داشته‌اند. این مطالعه با بازیابی دی‌ان‌ای از نمونه‌های ماموت که قدمتی بیش از یک میلیون سال دارند، اهمیت نمونه‌برداری زمانی در توصیف تاریخ فرگشتی گونه‌ها را به نمایش می‌گذارد.

با تحلیل این میتوژنوم‌های جدید در کنار بیش از ۲۰۰ میتوژنوم ماموت که قبلاً منتشر شده بودند، پژوهشگران دریافتند که رویدادهای تنوع‌یابی در دودمان‌های ماموت با تغییرات جمعیتی شناخته‌شده طی پلیستوسن ابتدایی و میانی هم‌زمان بوده‌اند. یافته‌های آن‌ها از خاستگاه سیبریایی کهن برای دودمان‌های اصلی ماموت حمایت می‌کند و نشان می‌دهد که تغییرات در پویایی جمعیتی چگونه می‌توانسته به گسترش یا انقباض دودمان‌های ژنتیکی متمایز منجر شود.

جسیکا اِی. توماس تورپ، پژوهشگر مؤسسه‌ی ژنوم ولکام سنگر (بریتانیا) و نویسنده‌ی دیگر این پژوهش، گفت: «با کاهش روزافزون هزینه‌های فناوری‌های توالی‌یابی، میتوژنوم‌ها تا حدودی به دست فراموشی سپرده شده‌اند. اما پژوهش ما نشان می‌دهد که آن‌ها همچنان برای زیست‌شناسی فرگشتی اهمیت دارند، چراکه نسبت به دی‌ان‌ای هسته‌ای فراوان‌تر هستند.»

این پژوهش نه تنها درک ما از فرگشت ماموت‌ها را ارتقا می‌دهد، بلکه به حوزه‌ی گسترده‌تر پژوهش‌های دی‌ان‌ای باستانی نیز کمک می‌کند. تیم پژوهشی یک چارچوب زمانی مولکولی بهبودیافته برای تخمین سن نمونه‌ها فراتر از محدودیت‌های تاریخ‌گذاری کربن-۱۴ توسعه دادند و به کار گرفتند. این پیشرفت روشی قدرتمند برای پژوهش‌های آینده روی گونه‌های منقرض‌شده یا در معرض انقراض فراهم می‌کند.

لاو دالن از دانشگاه استکهلم و مرکز دیرین‌ژنتیک، نویسنده‌ی ارشد این پژوهش، گفت: «این نتایج بر پژوهش پیشین ما که نخستین بار ژنوم‌های یک میلیون ساله را گزارش کرد، می‌افزاید. بسیار هیجان‌زده‌ام که اکنون داده‌های ژنتیکی از تعداد بیشتری از نمونه‌های ماموت در سراسر یک میلیون سال گذشته در اختیار داریم که به ما کمک می‌کند بفهمیم تنوع ماموت‌ها در طول زمان چگونه تغییر کرده است.»

این پژوهش شامل ۳۴ میتوژنوم جدید از ماموت‌هاست که ۱۱ مورد آن‌ها به بیش از صدهزار سال پیش بازمی‌گردند و به طور قابل توجهی شمار نمونه‌های دی‌ان‌ای ماموت‌ها فراتر از این بازه‌ی زمانی را افزایش داده‌اند و مرزهای پژوهش دی‌ان‌ای باستانی را گسترش داده‌اند. تیم محققان، قدیمی‌ترین دی‌ان‌ای ماموت شناخته‌شده در آمریکای شمالی را شناسایی کردند؛ نمونه‌ای از رودخانه‌ی اولد کرو در قلمرو یوکان کانادا که بیش از ۲۰۰ هزار سال قدمت دارد.

نتایج آن‌ها پژوهش پیشین (ون در والک و همکاران، ۲۰۲۱) را تایید می‌کند که نشان می‌دهد ماموت‌های حدود یک میلیون سال پیش شباهت نزدیکی به ماموت‌های متاخرتر نداشته‌اند. این پژوهش روش‌های مبتنی بر دی‌ان‌ای برای تخمین سن نمونه‌های باستانی را بهبود بخشیده و راه را برای بازسازی‌های دقیق‌تر تاریخ‌های فرگشتی هموار می‌کند.

با ترکیب پیشرفته‌ترین فناوری‌های مولکولی با پیشرفت‌های محاسباتی، این پژوهش نقش حیاتی دی‌ان‌ای اعماق زمان در آشکارسازی گذشته‌ی ژنتیکی گونه‌های منقرض‌شده را برجسته می‌کند. در پژوهش‌های آینده می‌توان این روش‌ را برای گونه‌های دیگرِ منقرض‌شده یا در معرض انقراض نیز استفاده کرد تا فهم ما از زیست‌شناسی فرگشتی را بیش از پیش غنی کنند.