Claudia Feh, Association pour le cheval de Przewalski
A Przewalski-ló, amelyet nemrég hoztak vissza a kihalás széléről Mongóliában, valóban az utolsó megmaradt vadló – állítja az új tanulmány.
A szerény ló szolgáltatta a legrégebbi teljes genomszekvenciát bármely faj közül – egy több mint félmillió éves példányból, amelyet a kanadai sarkvidék permafrosztjában megfagyva találtak. A Nature folyóiratban1 ma közzétett eredmény mintegy 2 millió évvel tolja vissza a lófélék ismert eredetét, és számos evolúciós felismerést nyújt.
A szekvenciát egy 780 000 és 560 000 évvel ezelőtt élt ló lábcsontjából nyerték ki. Az állat genomjának szekvenálásával, egy 43 000 éves ló, öt modern házi lófajta, egy vad Przewalski-ló és egy szamár genomjával együtt a kutatók eddig nem látott részletességgel tudták nyomon követni a lófélék családjának evolúciós történetét. Becsléseik szerint a lovakat, szamarakat és zebrákat is magában foglaló modern Equus nemzetség ősi őse körülbelül 4 millió évvel ezelőtt ágazott el más állatfajoktól – kétszer olyan régen, mint azt a tudósok korábban gondolták.
“Áttörtük az időhatárt” – mondta Ludovic Orlando evolúcióbiológus a Koppenhágai Egyetemről, aki a munkát kollégájával, Eske Willerslevvel vezette. Megjegyezve, hogy a legrégebbi, korábban szekvenált DNS egy 110 000 és 130 000 év közötti jegesmedvétől származott2, Orlando azt mondja: “Hirtelen sokkal több kihalt fajhoz férünk hozzá, mint amennyinek a szekvenálásáról korábban álmodni lehetett.”
A csapat részben azért tudott ilyen régi DNS-t szekvenálni, mert a csontok lelőhelyén fagyos volt a talaj hőmérséklete, ami lelassította volna a DNS bomlásának ütemét.
A kutatók azonban azért is sikeresek voltak, mert tökéletesítették a DNS kivonásának és előkészítésének technikáit, hogy megőrizzék a szekvenáláshoz szükséges minőségét. Olyan szöveteket céloztak meg a fosszílián belül, amelyeknek magas a DNS-tartalma, például a kollagént. A DNS-szekvenálási technikákat is kombinálták a maximális DNS-lefedettség elérése érdekében – a rutinszerű újgenerációs szekvenálást egymolekulás szekvenálással kombinálták, amelyben egy gép közvetlenül olvassa le a DNS-t anélkül, hogy fel kellene erősíteni, ami elveszíthet néhány DNS-szekvenciát.
A szakterület számára most az jelenti a legnagyobb kihívást, hogy ezeket a technikákat más fajokra is alkalmazzák, például az ősi emberi fajokra, köztük a Homo heidelbergensisre és a Homo erectusra, amelyek több százezer és több mint 1 millió évvel ezelőtt éltek. De ilyen példányok valószínűleg nem találhatók a DNS-t megőrző permafrosztban eltemetve.
“Az igazi kihívást jelenleg az jelenti a területen, hogy ezeket az újgenerációs szekvenálási technológiákat kombináljuk a nem permafroszt minták elemzésének lehetőségével” – mondja Carles Lalueza-Fox, a barcelonai Evolúcióbiológiai Intézet paleogenetikusa.
A vadlovak
Orlando és Willerslev tanulmánya arra utal, hogy ezek a technológiák milyen más típusú felfedezéseket tesznek lehetővé. Csapatuk például képes volt alátámasztani azt az állítást, hogy a Przewalski-ló (Equus ferus przewalskii), amelyet fogságban tartott tenyésztési programokkal hoztak vissza a majdnem kihalás széléről Mongóliában, valóban az utolsó megmaradt vadló, ha genetikailag összehasonlítják a háziasított lovakkal.
A kutatók a lópopuláció méretét is nyomon tudták követni az idők folyamán, a populáció méretének genomikus jeleit keresve, és így ki tudták mutatni, hogy a populációk a bőséges legelőkkel teli időszakokban, a szélsőséges hidegek közötti időszakokban növekedtek.
De ez nem meglepő. Más kutatók szerint ez egy elvi bizonyíték arra, hogyan lehet hasonló vizsgálatokkal feltárni azokat a tényezőket, amelyek az evolúciót és a fajképződést irányították. “Ez a fajta vizsgálat újszerű nézeteket ad, amelyek megmutatják nekünk az evolúció működésének csavarjait” – mondja Alan Cooper, az Adelaide-i Egyetem Ausztrál Ős-DNS Központjának igazgatója.
Noha Willerslev és Orlando szerint elméletileg lehetséges lenne feltámasztani az ősi lovat egy modern ló petesejtjébe ültetve az ősi DNS-t, nem tervezik ezt megtenni. Azt mondják, hogy félelmetes feladat volt csak a genomot összerakni a sok apró DNS-töredékből. Egyelőre inkább a technikájuk további tökéletesítésére összpontosítanak, mielőtt más mintákon tesztelnék.
Amikor elsajátítják a technikát, Willerslev azt jósolja, hogy annak óriási hatása lesz az evolúcióbiológiára. “Az ősi genomika sok mindent meg fog változtatni abból, ahogyan eddig az evolúciót néztük” – mondja.
Kövesse Erikát a Twitteren a @Erika_Check.