Древние экскременты сусликов раскрыли тайны доисторического мира Берингии

Международная группа ученых провела детальный анализ одних из древнейших в мире экскрементов, обнаруженных в отложениях вечной мерзлоты. Окаменелые отходы арктических сусликов содержат обширный массив древней ДНК (aeДНК) других животных и растений, возраст которых достигает 700 000 лет.

Хорошо сохранившиеся копролиты (окаменелые экскременты), извлеченные из древних нор на территории Юкона, Канада, позволили исследователям из Университета Макмастера, Института Хакаи и Университета Альберты получить уникальное представление о разнообразном мире, в котором обитали эти суслики в то время, когда по Земле еще бродили шерстистые мамонты.

Значение копролитов для науки

В эволюционной биологии и экологии изучение экскрементов играет ключевую роль в понимании жизни. От анализа фекалий тюленей для определения их рациона и пищевых привычек до использования отходов для отслеживания трудноуловимых видов диких животных — это критически важный инструмент для сбора знаний.

Однако из-за своей органической природы копролиты редко сохраняются в ископаемой форме: они хрупки, подвержены быстрому разложению микробами. Поэтому эти находки, полные aeДНК, оставленные млекопитающими от 30 000 до 700 000 лет назад, являются ценнейшим источником информации для зоологов и палеонтологов.

По словам эволюционного генетика Хендрика Пойнара, одного из ведущих авторов исследования и директора Центра древней ДНК Университета Макмастера, эти данные демонстрируют, что копролиты сусликов сохраняют удивительно разнообразные генетические «снимки» древней Берингии. Это делает их исключительными хранилищами для понимания эволюционных и экологических изменений в глубоком прошлом.

Он добавил, что такие исследования помогают реконструировать палеосреду, предоставляя ценные сведения об изменении климата, эволюции мегафауны, ее расселении и, в конечном итоге, вымирании.

Тайны древнего рациона и климата

Небольшие округлые образцы, размером с экскременты кролика, открыли ученым окно в давно минувшую эпоху. После извлечения и сборки aeДНК было идентифицировано более 18 митохондриальных геномов. В целом, ученые обнаружили невероятный спектр растений, микробов, насекомых и животных, включая таких представителей мегафауны, как шерстистые мамонты, лошади, американские гепарды и степные бизоны.

Команда также идентифицировала других грызунов и хищников, в том числе серых волков, а также более 200 групп растений.

Один из образцов помог установить древность рода арктических сусликов: по оценкам ученых, он сохранялся 700 000 лет и принадлежал вымершему виду, который больше не встречается на территории Юкона. Ближайшие их родственники сейчас обитают в Западной Сибири.

Современные арктические суслики (Urocitellus parryii) известны как всеядные животные с разнообразным рационом из растений и животных; по-видимому, их предки придерживались схожих пищевых привычек. Благодаря их привычке к спячке, древние ледяные норы сохранили экскременты в целости.

Тайлер Мерчи, исследователь палеогеномики из Института Хакаи и ведущий автор статьи, объяснил, что современные арктические суслики в Юконе ведут себя подобно запасливым животным. Они собирают различные растительные материалы, кости и семена, принося их в свои норы.

Эти находки открывают путь для будущих открытий, поскольку исследователи полагают, что эти невзрачные отложения сохраняют aeДНК даже лучше, чем кости. Хотя часть ДНК могла попасть в отложения позднее, полученные результаты показывают, что копролиты из вечной мерзлоты являются настоящими кладезями древней жизни.

Изучение прошлого также может помочь в понимании будущего. Пойнар отметил, что анализ генов, подвергшихся отбору из-за изменения климата в прошлом, может дать представление о том, как современные животные смогут — или не смогут — адаптироваться к текущему потеплению климата.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Источник: Университет Макмастера.

Твитнуть