https://frosthead.com

Nordamerikanske mammuter kan have været en enkelt art

Fra tundraen i Alaska til sletterne i det centrale Mexico, fra øer ud for Californien til den atlantiske kystlinje, trampet mammuter og bjælkede over Nordamerika. Paleontologer har traditionelt opdelt alle disse istiden pachydermer i mindst tre arter - og måske så mange som fire eller fem. Denne opdeling var baseret på forskelle i tænder og knogler. Men dette er ikke de eneste ledetråd; mammuter efterlod også rester af deres gener, og dette DNA fortæller en anden historie. Hvor der engang var flere mammuter, kan der kun have været en

Det traditionelle billede lignede sådan: Den første mammut, der troede at var ankommet i Nordamerika, var den "sydlige mammut", bemærker Illinois State Museum-paleontolog Chris Widga. Den blev fulgt op af den nordlige uldne mammut, den sydlige colombianske mammut og den dværgede kanaløers mammut, alle samtidige. En femte og kontroversiel art - en colombiansk mammutvariant kaldet Mammuthus jeffersonii - omkransede fortegnelsen

Nøglen til at fortælle disse behemoths fra hinanden var molform. ”En mammær molar består af en række emalje-ryg-plader, ” siger Widga, og mønstrene på disse kamme syntes at skitsere to linjer med mammuter. I den første udviklede bestande af sydlige mammuter sig til colombianske mammuter, der spænder af de dværgede arter på Kanaløerne. I mellemtiden har man troet, at uldne mammuter er indvandrere fra Eurasien. Disse mammutarter så ud til at være adskilt fra hinanden geografisk, med de kolde-elskende woollies, der opholder sig i det nordlige, og colombianske mammuter trillede over det sydlige græsareal.

Men resterne af mammutgener fortæller en anden historie. I 2011 rapporterede McMaster University paleogeneticist Jacob Enk og kolleger, at mitokondrialt DNA fra nogle colombianske mammuter indeholdt tegn på, at disse planteædere blev blandet med uldne mammuter. Dette var uventet - og en konklusion om, hvilke knogler alene var stumme - men forbindelsen hviler på sekvenser fra kun to ikke-uldne mammuter. Det var en for lille samling af genetiske data til at fortælle, om sådanne mammutparinger var almindelige og resulterede i levedygtige afkom. Også uklart var, om alle de forskellige mammut ”arter” simpelthen varianter af en enkelt.

Nu har Widga, Enk og en hel gruppe eksperter på gammel DNA og mammutbiologi undersøgt en endnu bredere prøve af 67 komplette mitokondrielle genomer for at beskæftige sig med, hvad der foregik med Nordamerikas største dyr. De fandt, at "shaggy" kunne bruges til at beskrive mammutadfærd såvel som deres frakker.

Den nye visning, der blev offentliggjort denne måned i Frontiers in Ecology and Evolution, blander om hvad der var blevet tænkt om mammutpopulationer. ”Vi kan stadig sortere forskellige grupper morfologisk, ” siger Widga, men de nye data viser, at opdræt mellem disse arter ikke var nogen sjælden begivenhed. Der var hyppig genetisk udveksling mellem mammutpopulationer i hele Nordamerika. ”Mammuter vil opdrætte med andre mammuter, ” siger han.

"I det vestlige USA ser disse mammuter ud på en bestemt måde, har en anden diæt og fungerer i landskabet anderledes end mammuer i det østlige USA, " siger Widga, men genetisk er disse særskilte grupper utvivlsomt indarbejdet. Det svarer til, hvad paleontologer har opdaget med vores egen art og neandertalere - skelettet forskellige, men forbundet gennem byttet genetisk materiale.

Så hvad er historien om Nordamerikas mammuter nu? Den nye undersøgelse kombineret med anden nyere forskning har dramatisk omskrevet historien om Nordamerikas store elefanter. Citerer et papir, der blev offentliggjort sidste år i Science, siger Widga, at den sydlige mammut, Mammuthus meridionalis, aldrig kom til Nordamerika fra Eurasia, og at de ikke kunne have været stamfar til den colombianske mammut.

Hvad den genetiske forskning tilføjer er to muligheder. Den ene er, at "en enkelt afstamning af nordamerikanske mammuter diversificerede sig til mange forskellige 'arter', " siger Wigda, der inkluderede den colombianske mammut, nogle usædvanlige eksempler, som undertiden kaldes Mammuthus jeffersonii og en befolkning af alaskiske uldne mammuter, der genkoloniserede Sibirien. I stedet for at være genetisk isolerede arter, var disse kun variationer af en enorm mammutbestand. Derefter igen, tilføjer Widga, kunne den genetiske profil forklares ved, at nye uldne mammutpopulationer fra Eurasia kommer ind og vasker det genetiske signal ud, da de blandede sig med Nordamerikas indfødte mammuter. Uanset hvad, er det imidlertid klart, at mammuter blev opdrættet over hele kontinentet.

”Jeg er sandsynligvis underlig i denne henseende, men jeg finder det faktum, at disse alle er en enkelt bestand og ikke flere biologiske arter, noget befriende, ” siger Widga. Det ændrer vores opfattelse af, hvad en mammut er . ”Ideen om, at pygmeer og woollies blot er et enkelt dyr, der udviser evolutionære reaktioner på forskellige landskaber, betyder, at vi har øget vores prøvestørrelse meget for at se på, hvordan dyrepopulationer bliver tilpasset til forskellige økologiske systemer, ” siger han, og denne nye opfattelse kan muligvis holdes bringer klarhed over to nye udsigter: ikke kun hvor mammuter kom fra, men også hvordan en sådan variabel, fleksibel art forsvandt for evigt.

Nordamerikanske mammuter kan have været en enkelt art