Слони колись були серед найпоширеніших сімей тварин. Однак сьогодні існують тільки три види: два види роду Loxodonta - лісовий слон (Loxodonta cyclotis) і слон савани (Loxodonta africana), які обмежені Африкою; і один з роду слонів, який є ендемічним для Азії (Elephas maximus).
Щоб відновити їхню еволюційну історію, міжнародна команда вчених вивчила 14 геномів з кількох живих і вимерлих видів слонів. Результати представлені в матеріалах Proceedings of the National Academy of Science.
Команда, очолювана дослідниками з Великого інституту Массачусетського технологічного інституту і Гарвардської медичної школи, Університету Уппсали, Університету Потсдама і Університету Макмастера, впорядкувала і проаналізувала 14 геномів з декількох видів слонів: двох лісових слонів, двох слонів савани і двох азіатських слонів, 120 000-річного слона (палеолоксодон), чотирьох мамонтів (Mammuthus primigenius), одного колумбійського мамонта (Mammuthus columbi), а також двох американських мастодонтів (Mammut americanum), які є вимерлими далекими родичами сучасних мастодонтів.
Детальний аналіз показує, що змішання генів між різними видами слонів є спільною рисою їх історії, всупереч попереднім дослідженням, які представляли їх розвиток у вигляді простого еволюційного дерева. Тим не менш, змішання генів практично зупинилося серед живих слонів, що додає зростаючих побоювань щодо майбутнього декількох видів, які залишаються на Землі.
"Інтербридинг (схрещення між різновидами всередині виду) може допомогти пояснити, чому мамонти були настільки успішні в таких різноманітних середовищах і протягом такого тривалого часу, важливо, що ці геномні дані також говорять нам про те, що біологія безладна і що еволюція відбувається не організованим, лінійним чином ", сказав провідний автор д-р Хендрік Пойнар, директор Центру ДНК Макмастера і головний дослідник Інституту інфекційних досліджень ім. Майкла Г. Дегрота.
«Комбінований аналіз даних геному від усіх цих стародавніх слонів і мастодонтів підняв завісу на історію популяції слонів, виявивши складність, про яку ми просто не знали раніше».
Наприклад, аналіз ДНК вимерлого прямобивневого лісового слона (Palaeoloxodon antiquus) показав, що він був гібридом з генним складом, що походить від стародавнього африканського слона, шерстистого мамонта і сучасних лісових слонів.
«Це один з найстаріших високоякісних геномів, який в даний час існує», - сказав ведучий со-автор доктор Майкл Хофрейтер з Університету Потсдама в Німеччині.
Команда також знайшла додаткові свідчення схрещування серед колумбійських і шерстистих мамонтів.
Незважаючи на їх зовсім різні місця проживання і розміри, автори вважають, що шерстисті мамонти зустріли колумбійських мамонтів на кордоні льодовиків і в більш помірних екотонах (перехідних територіях між тундрою і лісом) Північної Америки.
Дивовижно, що дослідники не виявили генетичних свідчень схрещування між двома з трьох видів, що залишилися в світі, - лісовими і саванними слонами, що свідчить про те, що вони жили в майже повній ізоляції за останні 500 000 років, незважаючи на те, що вони живуть в сусідніх місцях проживання в Африці.
«У природоохоронних спільнотах велися суперечки про те, чи є африканські саванні та лісові слони двома різними видами», - говорить один з провідних авторів дослідження професор Девід Рейх. «Наші дані показують, що ці два види були ізольовані один від одного протягом тривалих періодів часу, роблячи кожного гідним незалежного статусу збереження».
У майбутніх дослідженнях необхідно буде вивчити різноманітність як живих, так і вимерлих стародавніх слонів і досліджувати зміни структури популяції на відстані і в часі.
«Отримання технічної картини структури популяції слонів також може мати безпосереднє значення для зусиль по їх збереженню», - сказав д-р Девід Рейх.