Ученые извлекли ДНК из частично сохранившегося коренного зуба горного редунки — вида африканской антилопы. Находка из пещеры Бумплас в Южной Африке может быть возрастом около 50 тыс. лет. Это самый древний генетический материал животного, полученный южнее Сахары.
До сих пор большинство образцов древней ДНК находили в холодных регионах. Низкая температура замедляет распад молекул, тогда как тепло, влага и микроорганизмы быстро разрушают их. Поэтому богатые окаменелостями пещеры Африки долго считались малоперспективными для генетических исследований.
Как из древнего зуба достали ДНК
Исследователи собрали 320 зубов и костей шести видов полорогих животных, семейства, к которому относятся антилопы и буйволы. Останки происходили из шести пещер и скальных укрытий на южном побережье Южной Африки и охватывали период примерно в 110 тыс. лет. Перед разрушительным анализом каждый образец сфотографировали и создали его трехмерную цифровую копию.
На древнюю ДНК проверили 144 образца, и генетический материал удалось найти в 65 из них. Большинство останков относилось к последним 12 тыс. лет, однако четыре оказались значительно старше. Помимо зуба горного редунки, ДНК сохранилась в трех зубах вымершего длиннорогого буйвола возрастом примерно от 12 до 21 тыс. лет.
Ключевую роль сыграл метод работы с одноцепочечными фрагментами. Древняя ДНК распадается на крошечные поврежденные участки, которые стандартные способы часто пропускают. Новый подход извлекал до 6,7 раза больше собственного генетического материала животного, чем метод, рассчитанный на более целые двойные цепи.
Что рекорд меняет для науки
Возраст останков оставался главным фактором сохранности, однако важным оказалось и место захоронения. В некоторых пещерах ДНК пережила тысячелетия заметно лучше. Содержание коллагена, основного белка костей, тоже совпадало с сохранностью генетического материала внутри отдельных памятников. В будущем его анализ может помочь заранее выбирать наиболее перспективные образцы и реже разрушать ценные находки.
Открытие не означает, что в жарком климате теперь удастся прочитать ДНК любого древнего животного или человека. Самый старый образец содержал мало материала, а его возраст определен приблизительно. Однако работа показывает, что палеогенетика возможна и в низких широтах. Исследование опубликовано в журнале Quaternary Science Reviews.
Новые методы могут помочь проследить, как животные Южной Африки переживали климатические изменения ледникового периода, перемещались и разделялись на популяции. Заодно исследование расширяет поисковое поле для древней человеческой ДНК: генетическое прошлое Африки оказалось сохранено лучше, чем предполагалось.
Ранее Наука Mail рассказала, как анализ древней ДНК изменил представления о средневековых захоронениях в Швеции.