Około 9200 lat temu, kiedy lód cofał się na kilka tysiącleci z większości półkuli północnej, na dalekiej północy Syberii odizolowano stado mamutów włochatych – nie więcej niż 10. Topnienie lodu podniosło poziom wód i to, co wcześniej było połączone z kontynentem, stało się wyspą, dziś zwaną Wrangelem. Było to ostatnie schronienie dla tego imponującego zwierzęcia. Ponieważ było ich tak mało, prawa ewolucji skazały je na wymarcie. Jednak badanie ich genomu pokazuje, że grupa przezwyciężyła głęboki chów wsobny i rozrosła się: w ciągu zaledwie 20 pokoleń było 300 mamutów, a liczba ta dawała im przyzwoitą szansę na przetrwanie. Jednakże, tak jak w tajemniczy sposób prosperowały przez 6000 lat po zniknięciu z reszty planety, tak i w tajemniczy sposób zniknęły. Teraz analiza genetyczna dwóch tuzinów Mammuthus primigenius dostarcza wskazówek na temat tego, co mogło się z nimi stać, ale nie rozwiązuje zagadki.

Podczas gdy ludzkie imperia, takie jak asyryjskie czy egipskie, prosperowały, ostatnie mamuty włochate żyły na Wyspie Wrangla. Znaleziono je na całej półkuli północnej w epoce lodowcowej, ale ich liczba spadała tysiąc po tysiącu lat. Fakt, że wyginięcie zwierzęcia zbiegło się z ekspansją człowieka, a także końcem epoki lodowcowej, podzielił naukowców co do przyczyny ich wyginięcia. Podczas gdy niektórzy obwiniają zmiany klimatyczne, inni uważają, że byli to ludzcy myśliwi. Obecnie postęp w dziedzinie genomiki i starożytnego DNA (które jest lepiej zachowane w tundrze niż w tropikalnych lasach deszczowych) otwierają nowe okna na przeszłość i próbują znaleźć odpowiedź na to pytanie.

Jedno z najbardziej ambitnych przedsięwzięć zostało właśnie opublikowane w czasopiśmie naukowym Komórka. Grupa badaczy prowadzących od lat prace wykopaliskowe we Wrangla przeanalizowała genom 21 mamutów. Materiał genetyczny należy do okazów sprzed ponad 50 000 lat, kiedy gatunek ten żył w czasach świetności, aż do zaledwie 4300 lat temu. W ciągu 6000 lat izolacji na wyspie przebywało ich czternastu. Porównując wyspiarzy między sobą oraz z mieszkańcami kontynentu, naukowcy potwierdzili, że zgodnie z oczekiwaniami istniała bardzo mała pula genetyczna. Wszystkie mamuty w tym czasie pochodziły od jednej matki. Naukowcy szacują, że stado liczyło około ośmiu członków. Dzięki temu głębokiemu efektowi założycielskiemu chów wsobny był nieunikniony. Spowodowało to gwałtowny spadek różnorodności genetycznej. Biorąc pod uwagę ten problem, można się spodziewać, że gatunek zostanie doprowadzony do wyginięcia. Ale tak nie było.

„Populacja była bardzo wsobna. Trudno podać dokładną liczbę lub porównać wielkość chowu wsobnego z innym gatunkiem, ponieważ zależy to w dużej mierze od rodzaju stosowanej metody lub filtrowania. Ale jeśli porównamy mamuty Wrangla z ich bezpośrednimi przodkami z kontynentu, odkryjemy, że miały one czterokrotnie wyższy poziom homozygotyczności, co jest miarą chowu wsobnego” – mówi pierwsza autorka badania, Marianne Dehasque z Centrum Paleogenetyki, wspólna agencja Szwedzkiego Muzeum Historii Naturalnej i Uniwersytetu w Sztokholmie.

Jej kolega David Díez del Molino dodaje: „Jesteśmy pierwszymi, którzy są zaskoczeni. Kiedy patrzymy na zmienność w obrębie każdego osobnika, zmienność genetyczną, indeksem, którego używamy, jest heterozygotyczność. Ta wartość wynosiła 0,75 przed Wranglem. I jest bardzo stabilna u mamutów z bardzo różnych okresów, 50 000 lat temu, 20 000 lat temu, 12 000 lat temu. Kiedy mamy mamuta 0 na wyspie, tj. mniej niż 10 000 lat temu, wartość różnorodności spada gwałtownie do 0,42. To o 43% mniej”.

Innym wynikiem, który zdezorientował naukowców, są mutacje. W bardzo małych grupach, przy chowie wsobnym, spodziewany jest wzrost tych zmian genetycznych, z których niektóre są potencjalnie szkodliwe. W rzeczywistości zaobserwowali 30% wzrost delecji (mutacji spowodowanej utratą materiału genetycznego). Ale to nie to doprowadziło do wyginięcia mamuta włochatego. „Postępując zgodnie z klasycznymi modelami, myśleliśmy, że gdy populacja jest mała, kumulują się mutacje, które są szkodliwe, niszczące, ponieważ nie można sprawić, by zniknęły. Jest tak mało osobników, które muszą się rozmnażać, w przeciwnym razie populacja znika” — mówi Díez del Molino. „Gdy populacje są większe, mutacja łatwiej znika, ponieważ gdy są tysiące osobników, jeśli jeden z nich, który ma negatywną mutację, nie rozmnaża się, nic się nie dzieje” — wyjaśnia. Ale naukowcy odkryli, że podczas gdy najbardziej szkodliwe mutacje zostały usunięte, inne, które nie były tak szkodliwe, nagromadziły się.

Natychmiast znaleźli potwierdzenie: z małego stada populacja mamutów włochatych wzrosła do 200–300. To znaczna populacja jak na wyspę nieco większą od hiszpańskiego Kraju Basków. Najbardziej uderzające jest to, że wzrost ten nastąpił w ciągu zaledwie 20 pokoleń. Jeśli porównania z dzisiejszymi słoniami są uzasadnione, oznacza to, że osiągnięcie tej liczby zajęło im zaledwie około 600 lat. Co więcej, przez następne 5000 lat liczebność populacji pozostawała stosunkowo stabilna.

Love Dalén, starszy autor badania, który również pracuje w Centrum Paleogenetyki, stwierdza w komunikacie prasowym: „Możemy teraz z całą pewnością odrzucić pogląd, że populacja była po prostu za mała i że była skazana na wyginięcie z powodów genetycznych .” W rzeczywistości wierzy, że „oznacza to, że prawdopodobnie zabiło je jakieś przypadkowe wydarzenie, a gdyby to przypadkowe zdarzenie nie miało miejsca, nadal mielibyśmy mamuty”.

Po tysiącleciach względnej stabilności dane genetyczne ujawniają, że całkowite zniknięcie mamuta włochatego zajęło zaledwie 10 pokoleń (około trzech wieków). Ale badaczom nie udało się ustalić dlaczego. Klimat nie mógł być odpowiedzialny za tak nagłe zniknięcie. Według Díeza del Molino: „Nie ma dowodów na to, że ludzie polowali na mamuty na wyspie”.

W rzeczywistości gatunek ludzki pojawia się w zapisie kopalnym dopiero około 300 lat po wyginięciu ostatniego mamuta. „Biorąc pod uwagę, że nasze wyniki pokazują, że populacja była stabilna demograficznie aż do wyginięcia około 4000 lat temu, uważamy, że to, co spowodowało ostateczne zniknięcie mamuta, musiało być czymś krótkotrwałym i nagłym” — mówi Dehasque. „To tutaj wkraczamy w sferę spekulacji, ale na przykład wybuch choroby, ekstremalnie zła pogoda wpływająca na dostępność żywności lub inne katastrofalne wydarzenia mogły spowodować załamanie”.

Co najmniej jedna wskazówka potwierdza hipotezę patogenu: mamuty Wrangla charakteryzowały się bardzo małą różnorodnością zestawu genów zwanego głównym kompleksem zgodności tkankowej, który jest zwykle bardzo stabilny i odgrywa kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej kręgowców. To mogło sprawić, że były bardziej podatne na choroby.

Juan L. Cantalapiedra, paleobiolog z Narodowego Muzeum Nauk Przyrodniczych w Hiszpanii, który nie brał udziału w badaniu, podkreśla, jak wiele nowych informacji staje się dostępnych dzięki genetyce. W odniesieniu do ustaleń badania wskazuje, że „wymierania są bardzo złożonymi procesami, w których zwykle bierze udział kilka czynników”. Interesuje go pomysł, że za wyginięcie odpowiada wirus lub bakteria, ale przypomina, że ​​„czynniki patologiczne nie ulegają fosylizacji”, co oznacza, że ​​naukowcy musieliby szukać „u zwierząt zamrożonych w wiecznej zmarzlinie”.

Chociaż genomy mamutów analizowane w tym badaniu obejmują długi okres, nie obejmują ostatnich 300 lat istnienia gatunku. Jednak niedawno badacze odkopali skamieniałości z ostatniego okresu ich historii na wyspie i planują w przyszłości przeprowadzić sekwencjonowanie genomu. Być może wtedy tajemnica ostatnich mamutów zostanie rozwiązana.

Zapisać się do nasz cotygodniowy newsletter aby uzyskać więcej wiadomości w języku angielskim z wydania EL PAÍS USA