DNA باستانی راه‌های انقراض کرگدن پشمالو را نشان می‌دهد

مقاله به بررسی تأثیرات تغییرات اقلیمی و کاهش تنوع ژنتیکی بر انقراض کرگدن پشمالو می‌پردازد. تحقیقات نشان می‌دهد که این گونه به دلیل تغییرات محیطی و نه شکار انسان، منقرض شده است.

🔬 DNA باستانی و انقراض کرگدن پشمالو

بخش عمده‌ای از تمام موجوداتی که تاکنون در تاریخ زمین وجود داشته‌اند، اکنون منقرض شده‌اند. امروزه، بسیاری از موجودات به دلیل تغییرات اقلیمی و عوامل دیگر که به کاهش تنوع زیستی کمک می‌کنند، با خطر انقراض مواجه‌اند. پژوهشگران معمولاً به نمونه‌های گذشته سقوط جمعیت‌ها مراجعه می‌کنند تا بفهمند که یک گونه چگونه به پایان رسید.

یکی از اصلی‌ترین دلایل، کاهش تنوع ژنتیکی است که معمولاً به دلیل ازدواج فامیلی در جمعیت‌های کوچک اتفاق می‌افتد. پژوهشگران با مقایسه ژنوم‌ها از یک گونه در دوره‌های زمانی مختلف، به بررسی این موضوع می‌پردازند. با این حال، این مطالعات نیازمند نمونه‌های DNA با کیفیت بالا هستند که همیشه در نمونه‌های باستانی وجود ندارند.

لاو دالن و تیمش موفق به یافتن بخشی کوچک از بافت کرگدن پشمالو در معده یک گرگ حفظ‌شده در یخ دائمی سیبری شدند. این قطعه ماده ارگانیک به آن‌ها اجازه داد تا ژنوم این حیوان را در نزدیکی زمان انقراضش مورد مطالعه قرار دهند.

در یک مطالعه که امروز در بیولوژی ژنومی و تکامل منتشر شده است، تیمی از پژوهشگران دانشگاه استکهلم و مرکز دیرین‌ژنتیک DNA را از بافت کرگدن پشمالو استخراج کردند که از معده یک گرگ حفظ‌شده به‌دست آمده بود. آن‌ها دریافتند که کرگدن‌های پشمالو که در دوره آخرین عصر یخ زندگی می‌کردند، دچار ازدواج فامیلی قابل‌توجهی نشده‌اند. این یافته‌ها نه تنها نشان‌دهنده انقراض سریع این گونه به دلیل تغییرات محیطی است، بلکه رویکردهایی را برای به‌دست آوردن DNA با کیفیت بالا برای تجزیه و تحلیل‌های ژنومی نشان می‌دهند.

کامیل چاکون-دوکه، بیوانفورماتیک‌دان در مرکز دیرین‌ژنتیک، در یک کنفرانس خبری گفت: "بازسازی ژنوم‌های موجوداتی که درست قبل از انقراض زندگی می‌کردند، چالش‌برانگیز است، اما می‌تواند نکات مهمی درباره علل انقراض این گونه‌ها ارائه دهد که ممکن است برای حفظ گونه‌های در خطر انقراض امروز نیز مفید باشد."

در یک مطالعه قبلی، پژوهشگران بافت را توالی‌یابی کردند تا تأیید کنند که مربوط به کرگدن پشمالو است و از تاریخ‌گذاری کربنی برای تعیین این‌که این حیوان نزدیک به 14000 سال پیش مرده است استفاده کردند. این جوان‌ترین نمونه این گونه است که تاکنون یافت شده است.

برای بررسی بیشتر ژنوم این کرگدن پشمالو جدید و غلبه بر محدودیت‌های ناشی از نمونه‌های باستانی، پژوهشگران در این مطالعه DNA را از 21 نمونه بافت جدا کردند و آن‌ها را به DNA استخراج‌شده از همان حیوان در مطالعه قبلی افزودند. با ترکیب این نمونه‌های DNA، پژوهشگران قادر به تولید نقشه‌ای کامل‌تر از ژنوم شدند و رویکردی را برای استفاده از نمونه‌های با کیفیت پایین به‌منظور به‌دست آوردن DNA با کیفیت بالا برای تجزیه و تحلیل‌های ژنومی نشان دادند. با استفاده از تسلسل‌گذاری شات‌گان، آن‌ها بین 55 تا 150 میلیون خوانش در هر استخراج به‌دست آوردند و این‌ها را به نزدیک‌ترین خویشاوند زنده کرگدن پشمالو تطبیق دادند.

سپس پژوهشگران ژنوم این کرگدن پشمالو را با دو ژنوم از پیش‌نقشه‌برداری‌شده کرگدن‌های پشمالو که به ترتیب حدود 18000 و 49000 سال پیش مرده بودند، مقایسه کردند. با استفاده از یک مدل محاسباتی، تیم به برآورد تاریخ‌های جمعیتی این سه حیوان برای استنباط کاهش جمعیتی آن‌ها پرداخت. نتایج نشان داد که هر سه گونه سایز جمعیتی پایداری داشتند و به تدریج منقرض شدند.

نهایتاً، برای ارزیابی احتمال کاهش تنوع ژنومی که می‌تواند نشان‌دهنده ازدواج فامیلی در جمعیت باشد، تیم سطح هتروزیگوسیتی را در سراسر الیل‌ها در ژنوم برای هر سه گونه تخمین زد. هتروزیگوسیتی بالا و مناطق هموزیگوس کمیاب نشان می‌دهد که سطوح پایین‌تری از ازدواج فامیلی وجود داشته است. آن‌ها مقادیر مشابهی از هتروزیگوسیتی و تعداد قابل مقایسه‌ای از مناطق هموزیگوس در میان سه ژنوم محاسبه کردند. به‌ویژه، مناطق هموزیگوس شناسایی‌شده کوتاه بودند، که نشان‌دهنده ازدواج فامیلی اخیر نبودند.

لاو دالن در ادامه گفت: "نتایج ما نشان می‌دهد که کرگدن‌های پشمالو جمعیتی قابل‌زیست برای 15000 سال پس از ورود انسان‌های نخستین به سیبری شمال شرقی داشتند، که نشان می‌دهد گرمایش اقلیمی، نه شکار انسانی، عامل انقراض آن‌ها بوده است."