Sekwencję DNA pozyskano z kości stopy konia żyjącego w okresie między 780 tys. a 560 tys. lat temu. Do tego, że naukowcy mogli pobrać i próbkę tak wiekowego genomu mocno przyczynił się klimat panujący w kanadyjskim terytorium Jukon, na obszarze którego znajduje się Thistle Creek, gdzie znaleziono końską skamienielinę.
Niskie temperatury tamtejszej zmarzliny spowolniły tempo rozpadu DNA. Wstępna analiza kości wykazała, że mimo procesów rozmrażania podczas i ciepłych okresów, wciąż zachował się w niej materiał biologiczny - tkanka łączna i białka związane z krzepnięciem krwi - który normalnie nie występuje w tak starym materiale.
Genetyczne puzzle
Uzyskanie wyników umożliwiła też odpowiednia metoda badania DNA. Naukowcy starali się wypreparować sekwencję do badania z takiej tkanki w skamienielinie, która mogła zawierać najwięcej DNA - np. kolagenu. Oprócz tego połączyli rutynowe sekwencjonowanie z techniką nowej generacji, polegającą na bezpośrednim analizowaniu pojedynczych cząsteczek DNA, bez konieczności jego rozwijania, które rodziło ryzyko utraty niektórych sekwencji.
Korzystanie z komputerów o dużej mocy i genomu współczesnego konia jako punktu odniesienia, naukowcy "przesiali"12 mld odczytów sekwencji, żeby oddzielić te należące do starożytnego konia od tych należących do obcych organizmów - np. bakterii pochodzących ze środowiska.
Equus dwa razy starszy
Z wyodrębnionych fragmentów właściwego końskiego DNA stworzyli szkic jego genomu. Choć uzyskane dane sekwencji pokryły tylko około 70 proc. całości, był to wystarczający fundament dla niektórych analiz. Obecność markerów chromosomu Y wykazała, że kość z Thistle Creek należała do samca.
Naukowcy porównali też odtworzony prehistoryczny genom z DNA pięciu współczesnych ras końskich, dzikiego gatunku - konia Przewalskiego oraz osła. Dzięki temu mogli prześledzić historię ewolucyjną rodziny koniowatych niezwykle szczegółowo.
Badacze doszli do wniosku, że starożytne przodek współczesnego biologicznego rodzaju Equus, obejmującego konie, osły i zebry oddzielił się od innych rodzajów około 4 mln lat temu - czyli dwa razy wcześniej, niż dotąd sądzono.
"Nie wyglądałby jak koń, jakiego znamy"
- Pokonaliśmy barierę czasu - skomentował biolog ewolucyjny Ludovic Orlando z Uniwersytetu w Kopenhadze, który prowadził prace razem z kolegą Eske Willerslevem. Przypominał, że przed tym odkryciem najstarsze sekwencjonowane DNA pochodził ze szczątków niedźwiedzia polarnego żyjącego między 110 tys. a 130 tys. lat temu.
Opisane w "Nature" badania Orlanda i Willersleva potwierdziły, że gatunek koń Przewalskiego - swego czasu bliski wyginięcia i odbudowany dzięki programom hodowlanym - w porównaniu genetycznym do ras koni domowych jest faktycznie ostatnim pozostającym gatunkiem dzikiego konia.
Naukowcy zaznaczają też, że wygląd starożytnego przedstawiciela rodzaju Equus mógłby nas nieco zaskoczyć. - Nawet jeśli spojrzymy na konia Przewalskiego, którego okres rozbieżności wynosi tylko 50 tys. lat, i porównamy go do domowego konia, możemy dostrzec różnice - zauważył Willerslev. - Na pewno mogę powiedzieć, że nie wyglądałby jak koń, jakiego znamy - stwierdził.
Nie planują odtwarzać
Naukowcy przyznają, że teoretycznie byłoby możliwe przywrócenie do życia starożytnej rasy przez wszczepienie odkrytego DNA do komórki jajowej współczesnego konia. Jednak Orlando i Willerslev powiedzieli, ze nie mają takich planów. Stwierdzili, że ogromnej pracy wymagało złożenie genomu z małych fragmentów DNA i wolą się skupić na ulepszaniu swojej metody.
Willerslev uważa, że po udoskonaleniu ta technika będzie miała ogromny wpływ na biologię ewolucyjną. - Genomika starożytna wiele zmieni w naszym spojrzeniu na ewolucję - zapowiada.
Autor: js/rs / Źródło: huffingtonpost.com, bbc.co.uk
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock
