Stockholms universitet

Svensk studie avslöjar den ullhåriga mammutens sista svåra tid före utdöendet

Den sista populationen av ullhåriga mammutar härstammade från färre än tio individer. Trots att stammen återhämtade sig led mammutarna av skadliga mutationer under tusentals år fram till utdöendet. Det visar en ny studie, publicerad i tidskriften Cell, gjord vid Centrum för paleogenetik i Stockholm. Studien ger nya insikter kring de långsiktiga genetiska utmaningar arter står inför när antalet individer minskat.

Illustration på en mammut vid Wrangels ö
Illustration: Beth Zaiken

En viktig fråga inom bevarandebiologi handlar om livsdugligheten hos populationer efter plötsliga populationsminskningar. Tidigare studier har undersökt den så kallade flaskhalseffekten och de problem som uppstår vid förlust av genetisk mångfald och ökad inavelsgrad. Men få har undersökt hur arvsmassan påverkas långsiktigt av plötsliga populationsminskningar.

– Den ullhåriga mammuten, Mammuthus primigenius, är en perfekt art att titta på för att undersöka de långsiktiga genetiska konsekvenserna av sådana ”flaskhalsar”. Den sista mammutpopulationen överlevde på Wrangels ö i 6 000 år innan den dog ut. Tack vare de kalla arktiska förhållandena som råder på den lilla ön utanför Sibiriens kust är DNA från dessa mammutar mycket välbevarade, säger Marianne Dehasque som är huvudförfattare till studien som är publicerad i Cell.

 

DNA har utvunnits ur kvarlevor från 21 ullhåriga mammutar

För att undersöka vad som hände med mammutarna under deras sista tid på jorden har forskare från Centrum för paleogenetik, som finansieras gemensamt av Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet, sekvenserat hela arvsmassan från 21 ullhåriga mammutar. Dessa individer levde under de sista 50 000 åren av artens existens.

Marianne Dehasque med en mammutbete
Marianne Dehasque.
Foto: Love Dalén

– Fram till för 10 000 år sedan var den genetiska mångfalden hos mammutar i nordöstra Sibirien i stort sett oförändrad. Det tyder på att mammutpopulationen var förvånansvärt stabil under den senaste istiden. Detta trots ankomsten av moderna människor och ett flertal klimatförändringar som ägde rum under andra hälften av senaste istiden, säger Marianne Dehasque.

 

Färre än tio mammutar basen till sista populationen

De sista överlevande mammutarna mötte dock ett annat öde. Studien visar att det till sist var färre än tio mammutar som koloniserade Wrangels ö, i samband med att ön bildades på grund av stigande havsnivåer för 10 000 år sedan. Dessa individer utgjorde sedan hela basen till den population som fanns kvar på ön i ytterligare 6 000 år. Genomiska data visar att populationen, efter den initiala flaskhalsen, snabbt återhämtade sig i storlek och att den genetiska mångfalden också stabiliserades. Trots återhämtningen kan forskarna se att mammutarna led av skadliga mutationer i flera tusen år framåt.

– Trots att populationen återhämtade sig från nära utrotning till ungefär 300 reproducerande individer, så visar våra analyser att de drabbades av inaveldepression. Resultaten tyder på att mammutarna led av genetiska sjukdomar under hundratals generationer efter återhämtningen, säger Love Dalén, professor i evolutionär genomik vid Centrum för Paleogenetik.

Enligt Marianne Dehasque har studien betydelse för bevarandebiologi i stort.

– Vår forskning understryker vikten av långsiktig genetisk övervakning inom arbetet med hotade arter. Även efter att en population har återhämtat sig kan effekten av skadliga mutationer bestå under många generationer och äventyra dess livsduglighet.

 

Fortfarande oklart varför de sista mammutarna dog ut

Vad som till slut orsakade mammutens utdöende på Wrangels ö, för cirka 4 000 år sedan, förblir ett mysterium. Studien visar att storleken på populationen, trots inaveldepression, konstant låg på ungefär 300
reproducerande individer ända fram till bara några generationer före arten dog ut.

– Vi vet inte vad det var som till slut orsakade utdöendet av den ullhåriga mammuten, men vi kan konstatera att populationen måste ha minskat mycket snabbt på slutet, säger Love Dalén och fortsätter.

– Det är lite som en mordgåta. Något var det ju som orsakade utdöendet, nu måste vi bara fortsätta samla bevis för att hitta svaret.

Artikeln i Cell: Temporal dynamics of woolly mammoth genome erosion prior to extinction

Läs även artikeln "Did inbreeding cause the woolly mammoth’s extinction? Our research suggests it was more sudden than that" i The Conversation