Геном шерстистого носорога получен из образца, найденного в желудке мумифицированного волчонка

Исследователи под руководством Хуана Камило Чакон-Дуке и Лова Далена из Стокгольмского центра палеогенетики секвенировали полный геном шерстистого носорога (Coelodonta antiquitatis), жившего около 14,4 тысячи лет назад. Ткани носорога сохранились в желудке одного из двух мумифицированных волчат, найденных в вечной мерзлоте в Якутии, вблизи села Тумат Усть-Янского района. Светлый оттенок шерсти носорога вызвал предположение, что волки могли съесть молодую особь. Сами волчата погибли быстро, возможно, при обрушении норы. «Может быть, когда они ели его, мать-носорожиха отомстила», — прокомментировал Лов Дален в 2020 году, когда исследовали геном волчат.

Эту находку недавно вспоминали в связи с секвенированием палеоРНК: ученые, которые анализировали РНК мамонта, ранее проводили аналогичное исследование туматского щенка. Геном этого щенка «участвовал» в исследовании 2022 года, в котором было показано, что одомашнивание волков могло произойти дважды, на востоке и на западе Евразии. У волчонка нашли делецию K^B в гене бета-дефензина CBD103, связанную с черным цветом шерсти у псовых. Действительно, щенки были темно-коричневого цвета.

В том же местонахождении, получившем название Сыалах (Селлях, Илин Сыаллах), были найдены кости и череп мамонта с повреждениями. Это вызвало предположения, что Сыалах был постоянным местом разделки мамонтов. Предполагается также, что туматские щенки относились к ранней одомашненной линии (привыкшей к присутствию человека или даже прирученной). Тем не менее анализ генома щенка Тумат-2 не показал родства с современными собаками. Обоим волчатам могло быть семь-девять недель, и, согласно генетическим данным, они могли быть однопометниками.

Метагеномный анализ желудочно-кишечного тракта волчат выявил 37 таксонов, включая один из видов трясогузки и шерстистого носорога (его мтДНК была обнаружена в ЖКТ обеих особей). Интересно, что было найдено много растительных остатков; очевидно, волчата или их мать ели растения, как и современные псовые. Щенки современных волков в таком возрасте могут есть пищу, которую для них отрыгивают взрослые волки, или самостоятельно поедать мелких животных. К разочарованию исследователей, генетических следов присутствия мамонта в рационе волчат найдено не было.

В желудке Тумата-1 был найден фрагмент кожи шерстистого носорога размером в несколько квадратных сантиметров, покрытый шерстью. Датировка с помощью радиоуглеродного метода дала возраст 14,4 тысячи лет; следовательно, это один из самых поздних известных образцов шерстистого носорога.

 Фрагмент шкуры шерстистого носорога, найденный в желудке волчонка. 2020. Фото: Лов Дален/Стокгольмский университет

Из небольших фрагментов ткани была выделена ДНК. Секвенирование проводилось на платформе Illumina NovaSeq. Авторам удалось получить покрытие глубиной более 10х.

Исследователи провели сравнение генома с геномами двух других шерстистых носорогов позднего плейстоцена из Сибири (местонахождения Раквачан и Пинейвеем, оба существенно восточнее Тумата, возраст особей — около 18 и 49 тыс. лет назад соответственно). Анализ всех трех геномов указывал на сходную демографическую траекторию шерстистого носорога: резкое сокращение численности в раннем плейстоцене, стабильная численность популяции в среднем плейстоцене и постепенное сокращение в позднем плейстоцене. Следов каких-либо неблагоприятных событий, которые могли произойти незадолго до исчезновения вида, в геномах не обнаружено. В частности, ни в одном из трех геномов, существенно различающихся по возрасту, не было протяженных гомозиготных участков (runs of homozygosity, ROH), указывающих на недавний инбридинг. Это также подтверждает, что численность шерстистых носорогов за несколько столетий до вымирания была стабильной.

Шерстистые носороги вымерли между14,7 и 12,8 тысяч лет назад, хотя численность вида начала сокращаться уже 35 тысяч лет назад. Таким образом, носорог, съеденный туматскими волчатами, жил как раз в эпоху вымирания. Авторы делают вывод, что вымирание вида произошло относительно быстро.

«Полное секвенирование генома животного ледникового периода, найденного в желудке другого животного, никогда ранее не проводилось», — подчеркивает Камило Чакон-Дуке, до недавнего времени научный сотрудник Центра палеогенетики.

Получены профили экспрессии генов мамонтов позднего плейстоцена

Голубые антилопы не страдали от инбридинга, но вымерли из-за колонизации Африки