Có nguồn gốc từ một quần thể rất nhỏ, voi ma mút lông trên đảo Wrangel đã tồn tại được 6.000 năm bất chấp rào cản di truyền. Sự tuyệt chủng đột ngột của nó vẫn còn là một bí ẩn, mang lại bài học cho những nỗ lực bảo tồn đương thời. Bản quyền: Beth Zaiken

Phân tích di truyền của loài voi ma mút lông xù cuối cùng trên đảo Wrangel đã tiết lộ một quần thể có thể tồn tại trong 6.000 năm bất chấp cận huyết mạnh mẽ và độ đa dạng di truyền thấp.

Ban đầu, nhóm này chỉ bao gồm tám cá nhân, sau đó mở rộng lên 200-300 thành viên. Mặc dù các vấn đề di truyền không trực tiếp gây ra sự tuyệt chủng của chúng nhưng vẫn chưa rõ điều gì cuối cùng đã dẫn đến sự tuyệt chủng của chúng. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách các bộ sưu tập như vậy có thể cung cấp thông tin cho các chiến lược bảo tồn hiện tại đối với các loài bị đe dọa. Phân loại Hôm nay.

Mười nghìn năm trước, nhóm voi ma mút lông cuối cùng bị cô lập trên đảo Wrangel, ngoài khơi Siberia, do mực nước biển dâng cao đã chia cắt hòn đảo miền núi này với đất liền. Nghiên cứu về gen mới cho thấy nhóm biệt lập này sống trên đảo trong 6.000 năm tiếp theo, bắt đầu với không quá 8 cá thể và mở rộng đến khoảng 200 đến 300 cá thể trong vòng 20 thế hệ. Được đăng trên tạp chí tế bào Vào ngày 27 tháng 6, nghiên cứu cho thấy voi ma mút trên đảo Wrangel có dấu hiệu cận huyết và độ đa dạng di truyền thấp, nhưng riêng những yếu tố này không giải thích được sự tuyệt chủng bí ẩn cuối cùng của chúng.

Chó đất liền Siberia. Bản quyền: Love Dalin

Đánh giá lại lý thuyết về sự tuyệt chủng

Tác giả chính của nghiên cứu Löv Dalén, nhà di truyền học tiến hóa tại Trung tâm Cổ sinh vật học, một dự án chung giữa Bảo tàng Thụy Điển, cho biết: “Bây giờ chúng ta có thể bác bỏ ý kiến ​​cho rằng quần thể rất nhỏ và chúng sẽ bị tuyệt chủng vì lý do di truyền”. của Lịch sử Tự nhiên và Đại học Stockholm. “Có thể đó chỉ là một sự kiện ngẫu nhiên đã giết chết chúng, và nếu sự kiện ngẫu nhiên đó không xảy ra thì ngày nay chúng ta vẫn còn tồn tại voi ma mút.”

Tôi yêu Dalin. Bản quyền: Ian Watts

Hiểu biết sâu sắc về những nỗ lực bảo tồn hiện tại

Ngoài việc làm sáng tỏ động thái quần thể voi ma mút lông xoăn, phân tích về voi ma mút đảo Wrangel này có thể giúp đưa ra các chiến lược bảo tồn cho các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng ngày nay.

Marianne DeHasek, tác giả đầu tiên của Trung tâm Nghiên cứu Sinh vật học cho biết: “Mammoth là một hệ thống tuyệt vời để hiểu cuộc khủng hoảng đa dạng sinh học đang diễn ra và điều gì xảy ra từ quan điểm di truyền khi một loài trải qua tình trạng tắc nghẽn quần thể vì chúng phản ánh số phận của phần lớn dân số ngày nay”. Cổ sinh học.

Marian DeHasek làm việc trong phòng thí nghiệm DNA cổ đại. Tín dụng hình ảnh: Yêu Dalin

Những thách thức di truyền và di sản lâu dài

Để hiểu hậu quả về mặt di truyền của nút cổ chai ở Đảo Wrangel đối với quần thể voi ma mút, nhóm nghiên cứu đã phân tích bộ gen của 21 con voi ma mút lông xoăn – 14 con từ Đảo Wrangel và 7 con từ quần thể voi ma mút sống trước nút cổ chai. Nhìn chung, các mẫu trải dài trong 50.000 năm tồn tại của voi ma mút lông cừu, cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự đa dạng di truyền của voi ma mút đã thay đổi như thế nào theo thời gian.

So với tổ tiên đại lục của chúng, bộ gen của voi ma mút đảo Wrangel có dấu hiệu cận huyết và độ đa dạng di truyền thấp. Ngoài sự giảm đa dạng di truyền nói chung, chúng còn cho thấy sự giảm đa dạng trong phức hợp tương hợp mô chính, một nhóm gen được biết đến với vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch của động vật có xương sống.

Đảo Nab Wrangel. Bản quyền: Love Dalin

Ảnh hưởng di truyền lâu dài và nghiên cứu trong tương lai

Các nhà nghiên cứu cho thấy sự đa dạng di truyền của quần thể tiếp tục suy giảm trong suốt khoảng thời gian 6.000 năm voi ma mút sinh sống trên đảo Wrangel, mặc dù với tốc độ rất chậm, cho thấy quy mô quần thể ổn định cho đến cuối cùng. Mặc dù quần thể voi ma mút trên đảo dần dần tích lũy ít nhiều đột biến có hại trong suốt 6.000 năm tồn tại, nhưng các nhà nghiên cứu cho thấy quần thể này đang dần loại bỏ những đột biến có hại hơn.

“Nếu một cá thể có một đột biến rất có hại thì về cơ bản nó không thể tồn tại được, vì vậy những đột biến đó dần dần biến mất khỏi quần thể theo thời gian, nhưng mặt khác, chúng tôi thấy rằng voi ma mút đang tích lũy những đột biến khá có hại cho đến khi chúng gần như tuyệt chủng,” ông nói. . “Điều quan trọng đối với các chương trình bảo tồn hiện tại là phải nhớ rằng việc đưa quần thể trở lại quy mô vừa phải là chưa đủ; bạn còn phải theo dõi nó một cách tích cực và về mặt di truyền vì những ảnh hưởng về gen này có thể kéo dài hơn 6.000 năm.”

Bí ẩn cuối cùng đằng sau sự tuyệt chủng của voi ma mút lông xoăn

Mặc dù bộ gen của voi ma mút được phân tích trong nghiên cứu này trải dài trong một khung thời gian lớn nhưng chúng không bao gồm 300 năm tồn tại cuối cùng của loài này. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra hóa thạch từ thời kỳ cuối cùng trong cuộc đời của voi ma mút và dự định sắp xếp bộ gen trong tương lai.

“Điều gì đã xảy ra cuối cùng vẫn còn là một điều bí ẩn – chúng tôi không biết tại sao chúng lại tuyệt chủng sau khi ít nhiều tồn tại được 6.000 năm, nhưng chúng tôi nghĩ nó xảy ra một cách đột ngột,” Dallin nói. nói rằng có hy vọng tìm ra lý do tại sao chúng tuyệt chủng, nhưng không có “Lời hứa”.

Tham khảo: “Động lực tạm thời của sự xói mòn bộ gen của voi ma mút lông xoăn trước khi tuyệt chủng” ngày 27 tháng 6 năm 2024, tế bào.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.05.033