艺术家对猛犸象之前的草原猛犸象的印象。图片来源:Beth Zaiken/古遗传学中心
从一头 120 万年前的猛犸象身上发现了古代 DNA—有史以来最古老的DNA恢复了很长一段路要走。这一令人难以置信的壮举不仅突破了科学方法的极限,而且该项目还揭示了猛犸象家族的新谱系。这项国际研究由斯德哥尔摩古遗传学中心今天发表在杂志上自然。
该遗传物质是从 20 世纪 70 年代埋在西伯利亚永久冻土中的三只猛犸象的牙齿中获得的。其中两个标本已有 100 万年以上的历史,早于地球的存在。猛犸象,而第三个大约有 70 万年的历史,是已知最早的猛犸象之一。
“这是—大幅领先—迄今为止发现的最古老的 DNA,”教授爱达伦,研究作者来自斯德哥尔摩古遗传学中心,在周二的新闻发布会上说道。
第二老的的标本来自古代草原猛犸象(猛犸象),猛犸象的直系祖先(原来的猛犸象),但最古老的标本属于以前未知的猛犸象遗传谱系,现在被称为克雷斯托夫卡猛犸象。它现在看起来也像标志性的哥伦比亚猛犸象(猛犸鸽)在最后一个冰河时代居住在北美,是这个 Krestovka 谱系和猛犸象。
研究人员保守估计最古老的猛犸象有 120 万岁,因为这是它被发现的地质剖面的年龄。然而,线粒体基因组数据表明该标本实际上可能有 165 万岁,而第二只猛犸象可能有年龄为134万年。无论您采取何种估计,这都比之前的记录保持者要早得多最古老的测序 DNA,来自一匹在加拿大永久冻土层中发现的马,其历史可追溯到 780,000-560,000 年前。
这些古老哺乳动物的基因组曾经经历过更好的时光,但几千年来已经极度退化。研究人员面对的不是一长条完美无瑕的遗传物质,而是数十亿微小的奇怪 DNA 片段,他们必须费尽心思地将这些片段拼凑在一起。
“一个很好的比喻是思考一个谜题。我们有很多很多小拼图,我们正在尝试重建拼图。你拥有的小块,重建整个拼图就越困难,”该研究的主要研究作者 Tom van der Valk 博士解释道。斯德哥尔摩古遗传学中心。
更困难的是,他们遇到的许多拼图甚至不是猛犸象,而是属于污染了样本的细菌或真菌。幸运的是,他们确实有一些线索可以帮助他们拼凑出这个谜题。就像在拼图盒的封面上寻找线索一样,研究人员有猛犸象和当今大象亲戚的高质量基因组可供参考。
等等吧。
现在,这项研究已经表明了可以实现的目标,该团队相信理论上有可能恢复比猛犸象更古老的 DNA。达伦教授指出,北半球不存在任何超过 250 万年的永久冻土层,因此在这个时间之后恢复 DNA 可能会极其困难,甚至不可能。尽管如此,我们还是可以从这个广泛的时间框架中挖掘出丰富的自然历史,尤其是我们人类故事中的一些决定性章节。
“很有可能,在未来,这些方法将能够从近 100 万年前的人类非永久冻土样本中恢复 DNA,”Dalén 教授推测。
“另一种选择是找到一个直立人在永久冻土层中。迄今为止还没有这样的发现,但很有可能有人会在这个时代的永久冻土中发现人类遗骸。在这种情况下,从这些[古人类样本]中获取基因组DNA或多或少与我们从猛犸象中获取DNA一样容易。”