Сибирские ученые разгадали тайну древнего медведя

Несколько миллионов лет назад не было ни белых, ни бурых, ни гималайских медведей, но благодаря эволюции и изменениям климата представители этого семейства разделились на уже известные нам виды.

Узнать о том, как давно существуют те или иные виды помогает анализ древней ДНК, который проводится учеными из Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН. По словам ученых, ее получают из любых археологических или палеонтологических образцов: костных останков, зубов, мумифицированной ткани, шерсти, перьев, скорлупы, зерен растений. В этом как раз помогает экспериментальный метод, позволяющий добиться увеличения малых концентраций фрагментов ДНК в биологическом материале, - полимеразная цепная реакция.

Впервые древняя ДНК была выделена из музейного экспоната квагги (вымершего вида семейства лошадиных) в 1984 году. Поначалу методы были малоэффективны, но с развитием ПЦР начались массовые исследования ДНК из древних образцов, в том числе вымерших млекопитающих, динозавров и даже организмов, заключенных в янтаре.

Научный мир с оптимизмом воспринял подобные работы, но со временем возникла такая проблема, как контаминации - случайное загрязнение объекта чужеродной ДНК. Как говорят ученые, - если обладать специальным оборудованием и методами, геном различных животных считывается как открытая книга, однако древние образцы зачастую представляют собой разорванные книги или обрывки страниц с несохранившимися текстами.

Порой от ДНК остается только то, что было рядом: информация о почве, различных грибах и бактериях.… Поэтому когда началась работа с ДНК с помощью ПЦР, ученые, прежде всего, стали обращать внимание на образцы из вечной мерзлоты, либо из пещер с сухим микроклиматом, благодаря которому организм мумифицировался. В идеальных условиях расчет сохранности ДНК составляет один миллион лет, но далеко не каждый образец после смерти попадает в «надежный холодильник».

На первых стадиях с экспериментами с древней ДНК, возник главный вопрос - где брать образцы? В этом сибирским ученым помог Институт археологии и этнографии СО РАН. Для исследований ими были предоставлены образцы вымерших медведей. Часть образцов была взята из Денисовой пещеры и останки с берегов сибирских рек Чумыш и Чик. Возраст древних образцов составил примерно 32 000 лет, и, несмотря на то, что кости почернели и плохо сохранились, ученым удалось «вытянуть» из них искомые митохондриальные фрагменты.

В итоге научных работ исследователям из ИМКБ СО РАН удалось молекулярно доказать, что на территории Западной Сибири обитали представители разных видов из семейства медвежьих и построить филогенетическое дерево, отражающее эволюционные взаимосвязи между разными представителями.

Удалось доказать, что здесь жили представители из более ранних миграционных волн, следы которых остались в современных популяциях медведей Японских островов и Аляски. По полученным расчетам общий предок с бурыми и пещерными медведями жил около трех миллионов лет назад. Самыми первыми от общего предка отделились американские и тибетские медведи, а потом уже пещерные, белые и следом - все бурые.

На многие преобразования повлияли климатические изменения и ледниковые периоды, поэтому ареалы обитания бурых и белых смешивались. Однако белые были отдельным видом порядка 700 000 лет назад по теоретическим расчетам и на основании анализа ядерных генов современных медведей.

http://rusplt.ru/umnaya-rossiya/sibirskie-uchenyie-razgadali-30168.html