Mamut meksykański
Przez wieki mamuty fascynowały naukowców i opinię publiczną. Dwa gatunki przemierzały Ameryki: mamut włochaty, który rozwijał się na północnych szerokościach geograficznych, oraz mamut kolumbijski, który rozprzestrzenił się od Kanady aż po Kostarykę. Do niedawna większość badań ewolucyjnych mamuta kolumbijskiego opierała się głównie na danych genetycznych pochodzących z szczątków kopalnych w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
Ten punkt widzenia zmienia się dzięki przełomowym badaniom prowadzonym w Meksyku. Zespół kierowany przez Federico Sáncheza Quinto z Międzynarodowego Laboratorium Badań nad Genomem Człowieka (LIIGH) na UNAM uwzględnił próbki z tropikalnych szerokości geograficznych centralnego Meksyku. Ich praca ujawnia zaskakujące różnice genetyczne u mamutów znalezionych w Kotlinie Meksykańskiej, sugerując znacznie bardziej skomplikowaną historię ewolucyjną niż dotąd sądzono.
Przełom w meksykańskiej paleogenomice
Według Sáncheza Quinto i jego współpracowników, jest to pierwszy raz, gdy szczątki mamutów z Meksyku zostały zbadane za pomocą zaawansowanych technik genetycznych. „Odkryliśmy, że mamuty z Kotliny Meksykańskiej posiadają linie mitochondrialne bardzo różne od tych zgłaszanych w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie” – wyjaśnił.
To osiągnięcie stanowi również kamień milowy dla meksykańskiej nauki. Jak zauważyła María del Carmen Ávila Arcos, również z LIIGH: „Jest to pierwsze badanie genetyczne megafauny w kraju. Budowanie tutaj zdolności technicznych, zasobów ludzkich i infrastruktury pozwala nam odkrywać więcej o naszej historii naturalnej.”
Wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science pod tytułem „Mitogenomy mamuta kolumbijskiego z Meksyku ujawniają skomplikowaną historię ewolucyjną gatunku.” Projekt był wspólnym wysiłkiem UNAM, Krajowego Instytutu Antropologii i Historii (INAH) oraz Krajowej Szkoły Antropologii i Historii (ENAH).
Pochodzenie mamuta kolumbijskiego
Mamuty pojawiły się po raz pierwszy w Afryce około sześciu milionów lat temu, zanim migrowały do Eurazji, gdzie wyewoluowały w kilka gatunków. Jeden z nich, mamut stepowy, przeszedł do Ameryk około 1,5 miliona lat temu. Dzięki krzyżowaniu z mamutami włochatymi powstał w końcu mamut kolumbijski.
Ten gatunek był prawdziwym gigantem: mógł osiągać ponad cztery metry wysokości, ważyć do dziesięciu ton i posiadać kły o długości nawet pięciu metrów. Mamuty kolumbijskie panowały w Ameryce Północnej aż do ich wymarcia pod koniec plejstocenu, około 12 000 lat temu.
Szczątki odkryte w Santa Lucía
Jedno z najważniejszych odkryć kopalnych ostatnich dziesięcioleci miało miejsce podczas budowy Międzynarodowego Portu Lotniczego Felipe Ángeles w latach 2019–2022, na terenie dawnej bazy wojskowej w Santa Lucía, w stanie Meksyk. Archeolodzy i paleontolodzy odkryli ponad 70 000 szczątków wymarłej megafauny, w tym konie, wielbłądy, bizony, gigantyczne leniwce oraz ponad 20 000 kości mamutów.
Według Rubéna Manzanilli, archeologa z INAH i koordynatora akcji ratunkowej: „Od grudnia 2019 r. codziennie znajdowano od jednej do pięciu paleontologicznych odkryć. Jest to obecnie najważniejsza kolekcja paleofauny w Ameryce Łacińskiej.”
Ten bogaty zbiór szczątków stanowił idealną okazję do pobrania próbek genetycznych. Naukowcy wydobywali DNA z trzonowców, które szczególnie dobrze zachowują materiał genetyczny dzięki swojej gęstej strukturze.
Zaskakująca różnorodność genetyczna
To, co zespół odkrył, było nieoczekiwane. Zamiast przypominać mamuty kolumbijskie z Kanady i USA, mamuty meksykańskie wykazywały wysoce odrębne DNA mitochondrialne. Naukowcy nazwali tę nową linię Clade 1G, która dzieli się dalej na trzy podlinie: 1G.1, 1G.2 i 1G.3.
Różnice między tymi grupami są tak wyraźne, że mogą odzwierciedlać proces, w wyniku którego wyłonił się sam gatunek mamuta kolumbijskiego. Jedna z hipotez sugeruje, że krzyżowanie obejmowało samice mamutów włochatych posiadające niezwykle zróżnicowane DNA mitochondrialne. Z czasem fala tej różnorodności mogła dotrzeć do Kotliny Meksykańskiej, tworząc odrębne linie ewolucyjne.
Datowanie radiowęglowe wskazuje, że szczątki te mają od 12 000 do 20 000 lat, co potwierdza, że mamuty przemierzały centralny Meksyk aż do końca plejstocenu.
Historia populacji i presje przetrwania
Badanie rzuca również światło na dynamikę populacji tych zwierząt. Na wyższych szerokościach geograficznych różnorodność genetyczna mamutów włochatych gwałtownie malała w miarę ocieplania się Ziemi po ostatniej epoce lodowcowej. W przeciwieństwie do tego, mamuty w centralnym Meksyku wydają się utrzymywać niewielkie, ale stabilne populacje przez ostatnie 40 000 lat.
Ta stabilność jest zgodna z dowodami kopalnymi wykazującymi wrodzone deformacje u niektórych mamutów meksykańskich, co może być oznaką intensywnego chowu wsobnego w ograniczonych populacjach. Chociaż potrzebne są dalsze dowody, wyniki sugerują unikalne presje przetrwania, z jakimi borykały się mamuty w tym regionie.
Innowacje w pracy terenowej i analizie
Przeprowadzenie tych badań wymagało dużej pomysłowości. Ponieważ trzonowce były zbyt duże, by bezpiecznie je transportować, naukowcy utworzyli tymczasowe laboratorium starożytnego DNA w pobliżu wykopu. Tam, ubrani w kombinezony ochronne i pracując w sterylnych komorach akrylowych, wiercili w trzonowcach, aby zebrać proszek zębiny.
W Laboratorium Paleogenomiki w Juriquilla wydobywano DNA i budowano biblioteki sekwencyjne. Dzięki specjalistycznej technice zwanej capture-enrichment zespół zdołał odzyskać 61 genomów mitochondrialnych, z czego 28 o bardzo wysokim pokryciu. Ta głębokość danych umożliwiła solidne wnioski ewolucyjne, które w innym przypadku byłyby niemożliwe.
Przepisywanie historii mamutów w Amerykach
Wyniki z Meksyku nie tylko wzbogacają nasze rozumienie mamuta kolumbijskiego, ale także podkreślają znaczenie uwzględniania różnorodnych próbek geograficznych w badaniach paleogenomicznych. Jak zauważyła Ávila, linie meksykańskie oddzieliły się od swoich północnych krewnych ponad 400 000 lat temu, długo przed rozdziałem mamuta kolumbijskiego i włochatego.
To odkrycie pozycjonuje Meksyk jako kluczowy region do zrozumienia głębokiej historii ewolucyjnej tych gigantów epoki lodowcowej. Podkreśla również rosnącą rolę meksykańskiej nauki w globalnej paleogenomice.
✨ Badanie mamutów w Kotlinie Meksykańskiej pokazuje, że nawet u dobrze znanych gatunków wciąż kryją się tajemnice. Każdy skamieniały fragment i każda nić DNA przybliżają nas do zrozumienia odległych światów, które te majestatyczne stworzenia niegdyś zamieszkiwały.
