Расшифровка ДНК помогла раскрыть 200-летнюю "тайну Дарвина"

Phenacodus primaevus (маленький) и Macrauchenia patachonica

Исследование митохондриальной ДНК макраухений, которые проживали на планете более 10 тысяч лет назад, позволило определить близких родственников животных. Ими оказались непарнокопытные млекопитающие – лошадь, носорог, тапир. Чарльз Дарвин в 1834 году во время палеонтологических раскопок в Патагонии (южный регион Аргентины) открыл макраухений и их далеких предков токсодонов. Британский ученый обнаружил окаменелости нескольких видов животных, которые относятся к копытным млекопитающим. Однако они имели причудливое строение, поэтому Дарвин назвал их «самыми удивительными существами», не смог определить их ближайших родичей.

На протяжении последующих 180 лет многие биологи и палеонтологи стремились разрешить «тайну Дарвина». В числе ученых был и отец-основатель палеонтологии Ричард Оуэн. Однако даже ему не удалось разгадать загадку макраухений. Ведь эти животные обладали крайне необычными чертами – напоминали гигантских лам, которые имели хобот.

Исследование окаменелостей позволило выяснить, что макраухении проживали на территории Южной Америки до конца Плейстоцена, вымерли более 10 тысяч лет назад. Они представляли собой длинношеее копытное животное размером с лошадь. Млекопитающее обладало длинным и узким черепом, который смутно напоминает лошадиный.

Однако носовые отверстия располагаются между глаз, что предполагает наличие у животного мускулистого хобота, подобно слону или тапиру. Перечисленные физические особенности макраухении на протяжении многих десятилетий не позволяли ученым определить местоположение млекопитающего на древе эволюции жизни.

Однако современные палеонтологические методики, которые позволяют восстановить ДНК древних животных из обрывков генома, найденного внутри зубов и костей, позволили разрешить многовековую загадку. Руководителем исследования является Майкл Уэстбери из немецкого университета Потсдама. Ученый отметил, что макраухении не имеют живых родственников, а извлеченный из окаменелостей генетический материал был сильно поврежден, содержал чужеродный геном. Поэтому во время реконструкции ДНК, пришлось использовать новый многоступенчатый метод восстановления информации. С этой целью применялись геномы нескольких современных видов млекопитающих.

Восстановление генетического кода макраухений осложнялось тем, что на территории тропиков и экватора останки генома быстро вымываются из костных тканей древних животных. Поэтому для исследования ученые стараются брать останки, извлеченные из почвы пещер, области вечной мерзлоты.

Майкл Уэстбери отметил, что им удалось обнаружить окаменелости макраухении в высокогорной пещере в Чили. Это позволило ученым получить останки с сохраненной митохондриальной ДНК. Данная часть генома расположена не внутри ядра, а в митохондриях, которые снабжают клетку энергией. Такая генетическая информация передается потомству исключительно вместе с женской яйцеклеткой, поэтому ДНК изменяется медленно. Как результат ученые могут отследить родственную связь между различными видами животных.

В рамках исследования митохондриальной ДНК макраухений ученые доказали, что эти млекопитающие не являются предками лам, как полагал Оуэн. Близкими родственниками древних животных оказались тапиры, носороги и лошади. Это позволило разгадать «тайну Дарвина», расположить макраухений на заслуженной ветви эволюционного древа. Свои выводы ученые опубликовали в Nature Communications.

Расшифровка митохондриальной ДНК – решительный шаг вперед. Ведь это позволяет ученым определить, как много веков назад макраухении отделились от таких копытных, как носороги и лошади.

Поделиться с друзьями: