Пещерный лев (Panthera spelaea) — один из самых знаковых вымерших хищников ледникового периода. Он был крупнее современного африканского льва, обладал густым мехом и населял огромные пространства Евразии и северной Америки, пока не исчез около 13 тыс. лет назад. Долгое время палеонтологи считали его просто более крупной и приспособленной к холоду версией современного льва. Новое исследование геномов опровергает это представление.
Ученые из Центра палеогенетики в Стокгольме (Швеция) и Кардиффского университета в Великобритании проанализировали 12 геномов пещерных львов, собранных по всей Евразии и на крайнем севере Северной Америки. Возраст образцов охватывал период больше 100 тыс. лет. Для сравнения использовали 20 геномов современных львов из Африки и Южной Азии. ДНК извлекали из зубов, костей, а также из образцов мягких тканей — в частности, из двух исключительно хорошо сохранившихся детенышей пещерного льва из северной Сибири.
Пещерных львов часто изображали просто как более крупную и суровую версию современных львов. Но то, что мы видим в их геномах, гораздо более примечательно: линия, которая развивалась независимо более миллиона лет, накапливая свои собственные уникальные биологические особенности
Сравнение геномов показало, что пещерные и современные львы образуют четко разделенные группы, что указывает на длительную эволюционную изоляцию. Хотя более ранние оценки предполагали относительно недавнее расхождение, новый анализ поддерживает гораздо более глубокий разрыв, который может превышать 1,5 млн лет.
Исследователи также выявили генетические различия, которые, вероятно, объясняют уникальную биологию пещерных львов. Были найдены мутации, уникальные для пещерных львов, которые, как предполагается, влияют на функцию белков, а также избыток изменений в генах, связанных с функцией мозга, зрением, ростом и развитием кровеносной системы. Эти данные согласуются с имеющимися ископаемыми свидетельствами и наскальными рисунками, которые показывают, что пещерные львы отличались от современных по размеру, поведению и экологической адаптации.
Несмотря на столь долгий период раздельной эволюции, пещерные и современные львы существовали не в полной изоляции. Команда идентифицировала несколько эпизодов скрещивания между двумя линиями на протяжении десятков тысяч лет. Хотя генетический вклад от современных львов был относительно небольшим, сами события были широко распространены и происходили в разные моменты времени.
Примечательно, что время этого потока генов, по-видимому, тесно связано с прошлыми изменениями глобального климата. Исследователи обнаружили, что доля современной львиной «крови» в геномах пещерных львов возрастала в периоды, когда ледяные щиты были наиболее обширными. Во время этих холодных фаз популяции пещерных львов, вероятно, расширялись на юг, что приводило их в контакт с современными львами в таких регионах, как Центральная и Юго-Западная Азия.
Наши результаты показывают, что прошлые изменения климата не просто изменяли среду обитания. Они активно сводили виды вместе, создавая краткие возможности для скрещивания, которых в противном случае не существовало бы
Генетические данные указывают на недавно вымершую популяцию современных львов в Юго-Западной Азии как на наиболее вероятный источник этого потока генов. Эти львы, по-видимому, служили зоной контакта между двумя линиями в холодные периоды. В то же время сами популяции пещерных львов были очень динамичными. Данные выявляют обширную генетическую связь между популяциями пещерных львов по всей Евразии, причем предки распространялись на большие расстояния в относительно короткие промежутки времени.
Открытие опубликовано в научном журнале Cell.
Ранее Наука Mail рассказывала о находке редчайшей ДНК в мумии сибирского мамонта.
