В замороженных экскрементах древних сусликов обнаружили ДНК мамонтов

Помет сусликов, сохранившийся на протяжении сотен тысячелетий в глубоких слоях вечной мерзлоты северо-запада Канады, оказался своеобразной «капсулой времени». Экскременты грызунов содержат удивительное количество древней ДНК, раскрывая множество подробностей об эволюционной истории Арктики.

Арктический (американский, берингийский) суслик (Urocitellus parryii) и по сей день широко распространен на Чукотке, Камчатке, Колымском нагорье, а также в Берингии — регионе, охватывающем Аляску и Юкон, территорию на северо-западе Канады.

Арктические суслики роют сложные системы нор и практически всеядны. Поскольку зимняя спячка у представителей этого вида может продолжаться до восьми месяцев в году, за время бодрствования грызунам нужно успеть накопить жировые запасы. Поэтому они едят все, что могут найти на местности — корни и надземные части растений, ягоды, плоды, орехи, семена, листья, побеги, грибы, насекомых, падаль.

Точно так же вели себя и суслики, жившие на территории Берингии сотни тысяч лет тому назад. Их норы вместе со всем содержимым, включая экскременты, оказались герметично запечатаны поднимающейся вечной мерзлотой. Разнообразные пищевые привычки древних грызунов позволили канадским ученым составить подробную биологическую летопись их уже не существующей среды обитания.

Исследователи, статья которых опубликована в журнале Nature Communications, извлекли огромное количество древней ДНК окружающей среды из образцов замороженных копролитов (окаменелых экскрементов) сусликов. Образцы собрали в норах, которые обнаружили на Юконе в глубоких слоях вечной мерзлоты, охватывающих несколько ледниковых периодов. Возраст образцов составлял от начала эпохи голоцена (примерно 11,7 тысяч лет назад) до среднего плейстоцена (примерно 700 тысяч лет назад).

Оказалось, что помет грызунов содержит генетическую информацию сотен видов растений, насекомых, микробов и крупных млекопитающих. Это позволило реконструировать то, как выглядела Берингия в разные эпохи.

Так, судя по результатам расшифровки ДНК из копролитов сусликов, в среднем плейстоцене территория Юкона представляла собой сухую, более прохладную, чем сегодня, но не покрытую ледником кустарниковую тундру, поросшую карликовой березой, ивой, елями, осокой и злаковыми растениями. В тундре, кроме сусликов, жили пищухи, бурундуки, землеройки, лемминги, полевки, ласки, а также волки, мамонты, лошади и мускусные быки.

В последний ледниковый период (115–11,7 тысяч лет назад) экосистема Берингии представляла собой так называемую «мамонтовую степь». Там обитало множество представителей вымершей мегафауны, включая шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius), американских львов (Panthera atrox), американских гепардов (Miracinonyx trumani), степных бизонов (Bison priscus), саблезубых гомотериев (Homotherium serum), гигантских короткомордых медведей (Arctodus simus) и многие другие.

Исследователям также удалось реконструировать более 18 митохондриальных геномов сусликов, зайцев, мамонтов, лошадей и степных бизонов, живших в разные эпохи.

Это, в частности, позволило выявить ранее неизвестное генетическое разнообразие среди арктических сусликов. Выяснилось, что современные суслики, обитающие на Юконе, не являются прямыми потомками сусликов, живших в этом регионе в среднем плейстоцене. Потомки той древней линии сейчас обитают в Западной Сибири.

По словам ученых, ископаемые экскременты сусликов сохраняют древнюю ДНК даже лучше, чем кости или окружающая вечная мерзлота, что открывает большие возможности для дальнейших исследований.

Татьяна Зайцева