В зубах мамонтов возрастом более миллиона лет обнаружена древнейшая микробная ДНК

Зуб мамонта. Фото: Love Dalén

Международная команда исследователей из Центра палеогенетики обнаружила микробную ДНК, сохранившуюся в останках шерстистого и степного мамонтов возрастом более миллиона лет. Анализ выявил одни из старейших образцов микробной ДНК в мире, а также идентифицировал бактерии, которые могли вызывать заболевания у мамонтов. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Учёные проанализировали микробную ДНК из 483 образцов мамонтов, причём 440 из них были секвенированы впервые. Среди них оказался степной мамонт, живший около 1,1 миллиона лет назад. Используя передовые геномные и биоинформатические методы, команда смогла различить микробы, которые сосуществовали с мамонтами при жизни, и те, которые попали в их останки после смерти.

Представьте, что вы держите в руках зуб мамонта возрастом миллион лет. Что, если я скажу вам, что в нём до сих пор сохранились следы древних микробов, живших вместе с этим мамонтом? Наши результаты отодвигают изучение микробной ДНК за отметку в миллион лет, открывая новые возможности для исследования того, как микробы, связанные с хозяевами, эволюционировали параллельно с ними.

Анализ выявил шесть групп микробов, которые постоянно ассоциировались с мамонтами, включая родственников Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus и Erysipelothrix. Некоторые из этих микробов могли быть патогенными. Например, одна из обнаруженных бактерий, родственная Pasteurella, тесно связана с патогеном, вызывавшим смертельные вспышки среди африканских слонов.

Команде удалось реконструировать частичные геномы Erysipelothrix из останков степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет — это древнейшая из когда-либо обнаруженных ДНК микробов, связанных с хозяином.

Поскольку микробы эволюционируют быстро, получение надёжных данных ДНК за более чем миллион лет было похоже на следование по тропе, которая постоянно переписывает саму себя. Наши находки показывают, что древние останки могут сохранять биологическую информацию далеко за пределами генома хозяина, предлагая нам перспективы того, как микробы влияли на адаптацию, болезни и вымирание в плейстоценовых экосистемах.

Хотя точное влияние идентифицированных микробов на здоровье мамонтов определить сложно из-за деградации ДНК и ограниченных сравнительных данных, исследование предоставляет беспрецедентный взгляд на микробиомы вымершей мегафауны. Результаты показывают, что некоторые микробные линии сосуществовали с мамонтами на протяжении сотен тысяч лет, охватывая как широкие географические ареалы, так и эволюционные временные масштабы.

Эта работа открывает новую главу в понимании биологии вымерших видов. Мы можем изучать не только геномы самих мамонтов, но и начать исследовать микробные сообщества, которые жили внутри них.