Atrodo neįtikėtina, kad net iš seniai išnykusių gyvūnų galima sužinoti tiek daug apie jų gyvenimą, ligas ir aplinką. Mokslininkams iš Stokholmo mokslinio centro „Centre for Palaeogenetics“ pavyko pasiekti stulbinamą rezultatą, iš mamuto, gyvenusio prieš daugiau nei milijoną metų, danties jie atkūrė ne tik gyvūno genetinę informaciją, bet ir jame gyvenusių bakterijų pėdsakus.
Tai reiškia, kad net ir išnykusių rūšių mikrobiomas gali pasitarnauti kaip archyvas, saugantis pasakojimus apie gyvūnų sveikatą ir jų santykį su aplinka. Tyrimo metu buvo išanalizuotos net 483 mamutų mėginių sekos, iš kurių 440 buvo ištirtos pirmą kartą.
Seniausias pavyzdys priklausė maždaug prieš 1,1 milijono metų gyvenusiam stepiniam mamutui. Didžiausias iššūkis mokslininkams buvo atskirti, kurios bakterijos gyveno kartu su mamutu jam esant gyvam, o kurios atsirado tik po jo mirties, kolonizavusios palaikus.
Pažangios bioinformatikos priemonės padėjo išspręsti šią užduotį ir atskleisti senovinių mikrobų istoriją. Šis atradimas suteikė galimybę pažvelgti į evoliuciją visiškai nauju kampu.
Dabar mokslininkai gali sekti ne tik pačių gyvūnų raidą, bet ir kartu gyvenusių bakterijų vystymąsi. Kitaip tariant, mikrobiomas tapo unikaliu įrankiu, parodančiu, kaip gyvūnai ir mikrobai keitėsi drauge per tūkstantmečius.
Senovinės bakterijos
Analizės metu buvo atrasta šešios pagrindinės bakterijų grupės, kurios dažnai kartojosi mamutų pavyzdžiuose. Tarp jų yra „Actinobacillus“, „Pasteurella“, „Streptococcus“ ir „Erysipelothrix“ giminaičiai. Kai kurie atradimai kelia nerimą, pavyzdžiui, bakterijos, artimai susijusios su šiandien žinomais patogenais, galinčiais sukelti mirtinas epidemijas drambliams. Tai leidžia manyti, kad mamutai galėjo sirgti labai panašiomis ligomis kaip jų gyvieji giminaičiai.
Ypač reikšmingas buvo „Erysipelothrix“ bakterijos genomo fragmento atkūrimas iš stepinio mamuto, gyvenusio prieš 1,1 milijono metų. Tai pats seniausias su šeimininku susijusio mikrobo DNR pavyzdys, kokį žmonija yra atkūrusi. Šis atradimas padeda suprasti, kokiomis ligomis galėjo sirgti mamutai, kokia buvo jų imuninė sistema ir kokius pavojus jie patyrė natūralioje aplinkoje.
Mikrobai kaip gyva istorija
Mikrobiomų tyrimai rodo, kad kai kurios bakterijų linijos išliko stabilios šimtus tūkstančių metų, nepaisydamos klimato kaitos ar gyvūnų migracijų. Tai įrodo, kad bakterijos buvo nuolatiniai palydovai, lydėję mamutus nuo ankstyvojo „pleistoceno“ iki paskutiniųjų populiacijų, kurios išnyko maždaug prieš 4 tūkstančius metų Vrangelio saloje.
Ištyrus ne tik mamutų DNR, bet ir jų mikrobus, pavyko atkurti platesnį paveikslą, tai tarsi gyvūnų „ekosistemų dienoraštis“. Tokie duomenys atskleidžia, kokia buvo jų aplinka, kokias ligas jie galėjo turėti ir kaip kito jų tarpusavio santykiai su mikrobais.
Kodėl tai svarbu šiandien?
Nors kalbame apie seniai išnykusius gyvūnus, šie tyrimai turi ir šiuolaikinę prasmę. Mikroorganizmai yra mūsų gyvenimo dalis lygiai taip pat, kaip buvo mamutų laikais. Vidutiniškai žmogaus kūne ir ant jo gyvena apie pusė kilogramo bakterijų, beveik tiek pat, kiek sveria kepalas duonos. Jos gali būti ir mūsų pagalbininkės, ir mūsų ligų sukėlėjos.
Mamutų mikrobiomo tyrimai leidžia ne tik suprasti jų gyvenimą ir išnykimą, bet ir padeda giliau pažinti mus supančių mikrobų evoliuciją. Tai priminimas, kad net seniai išnykusių rūšių likučiai gali atverti langą į praeitį ir kartu padėti pasiruošti ateičiai.
