मैमथ अवशेषों से प्राप्त डीएनए से अंतिम जीवित आबादी का इतिहास पता चला


बड़े आकार में / रैंगल द्वीप के अंतिम विशालकाय जानवरों में से एक की एक कलाकार द्वारा बनाई गई कल्पना।

बेथ ज़ाइकेन

लगभग 10,000 साल पहले जब समुद्र का बढ़ता स्तर इस द्वीप को मुख्य भूमि साइबेरिया से अलग कर रहा था, तब ऊनी मैमथ का एक छोटा समूह रैंगल द्वीप पर फंस गया था। जानवरों की छोटी, अलग-थलग आबादी के कारण अंतःप्रजनन और आनुवंशिक दोष होते हैं, और लंबे समय से यह माना जाता रहा है कि रैंगल द्वीप के मैमथ लगभग 4,000 साल पहले इस समस्या के शिकार हो गए थे।

हालांकि, गुरुवार को सेल में प्रकाशित एक शोधपत्र में मुख्य भूमि और अलग-थलग रैंगल द्वीप के मैमथ के 50,000 साल के जीनोम की तुलना की गई और पाया गया कि ऐसा नहीं था। शोधपत्र के लेखकों ने जो पाया, वह न केवल मैमथ के इस अलग-थलग समूह और छोटी आबादी के विकास के बारे में हमारी समझ को चुनौती देता है, बल्कि आज संरक्षण प्रयासों के लिए भी इसके महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं।

एक गंभीर अड़चन

यह इस नए शोधपत्र के पीछे अंतरराष्ट्रीय टीम के सदस्यों द्वारा वर्षों तक किए गए आनुवंशिक अनुक्रमण का परिणाम है। उन्होंने 21 मैमथ जीनोम का अध्ययन किया – जिनमें से 13 को मुख्य लेखक मैरिएन डेहास्क द्वारा हाल ही में अनुक्रमित किया गया था; अन्य को सह-लेखकों पैट्रिसिया पेचनेरोवा, फोटेनी कनेलिडो और हेलोइस मुलर द्वारा वर्षों पहले अनुक्रमित किया गया था। जीनोम साइबेरियाई ऊनी मैमथ से प्राप्त किए गए थे (मैमथस प्राइमिजेनियस), मुख्य भूमि और द्वीप दोनों से अलग-थलग होने से पहले और बाद में। सबसे पुराना जीनोम एक मादा साइबेरियाई मैमथ का था, जो लगभग 52,300 साल पहले मर गई थी। सबसे कम उम्र के जीनोम रैंगल द्वीप के नर मैमथ के थे, जो ठीक उसी समय मर गए जब इनमें से आखिरी मैमथ मर गया था (उनमें से एक की मृत्यु सिर्फ़ 4,333 साल पहले हुई थी)।

साइबेरिया के उत्तर में रैंगल द्वीप पर विस्तृत टुंड्रा है।
बड़े आकार में / साइबेरिया के उत्तर में रैंगल द्वीप पर विस्तृत टुंड्रा है।

लव दलेन

यह एक उल्लेखनीय और खुलासा करने वाली समयावधि है: नमूने में उस आबादी के मैमथ शामिल थे जो शुरू में बड़े और आनुवंशिक रूप से स्वस्थ थे, अलगाव से गुजरे, और अंततः विलुप्त हो गए।

टीम ने अपने शोधपत्र में उल्लेख किया कि मैमथों ने एक “जलवायु रूप से अशांत अवधि” का अनुभव किया, विशेष रूप से तीव्र तापमान वृद्धि के एक प्रकरण के दौरान जिसे “मैमथ” कहा जाता है। बोलिंग-एलरोड इंटरस्टेडियल (लगभग 14,700 से 12,900 साल पहले) – एक ऐसा समय जिसके बारे में दूसरों ने सुझाव दिया है कि स्थानीय ऊनी मैमथ विलुप्त हो सकते हैं। हालाँकि, इस समय अवधि के दौरान अध्ययन किए गए मैमथ के जीनोम यह संकेत नहीं देते हैं कि वार्मिंग का कोई प्रतिकूल प्रभाव पड़ा था।

प्रतिकूल प्रभाव तभी सामने आए – और वह भी बहुत अधिक – जब उस द्वीप पर आबादी को अलग-थलग कर दिया गया।

टीम के सिमुलेशन से पता चलता है कि, सबसे छोटी अवस्था में, रैंगल द्वीप के मैमथ की कुल आबादी 10 व्यक्तियों से भी कम थी। यह एक गंभीर जनसंख्या बाधा को दर्शाता है। यह आनुवंशिक रूप से जीनोम के भीतर होमोजाइगोसिटी के बढ़े हुए रन के माध्यम से देखा गया था, जो तब होता है जब दोनों माता-पिता लगभग समान गुणसूत्रों का योगदान करते हैं, दोनों हाल के पूर्वजों से प्राप्त होते हैं। अलग-थलग रैंगल द्वीप के मैमथ के भीतर होमोजाइगोसिटी के रन समुद्र के स्तर में वृद्धि से पहले की तुलना में चार गुना अधिक थे।

मैमथ की खतरनाक रूप से कम संख्या के बावजूद, वे ठीक हो गए। जनसंख्या का आकार, साथ ही अंतःप्रजनन स्तर और आनुवंशिक विविधता, उनके विलुप्त होने तक अगले 6,000 वर्षों तक स्थिर रही। प्रारंभिक जनसंख्या बाधा के विपरीत, समय के साथ जीनोमिक हस्ताक्षर यह संकेत देते हैं कि अंतःप्रजनन अंततः अधिक दूर के रिश्तेदारों के जोड़ों में स्थानांतरित हो गया, जो या तो एक बड़ी मैमथ आबादी या व्यवहार में बदलाव का संकेत देता है।

उनके सिमुलेशन से पता चलता है कि 20 पीढ़ियों के भीतर, आबादी का आकार लगभग 200-300 मैमथ तक बढ़ गया होगा। यह जीनोम में पाए गए हेटेरोज़ायगोसिटी में धीमी कमी के अनुरूप है।

दीर्घकालिक नकारात्मक प्रभाव

रैंगल द्वीप के मैमथ तमाम बाधाओं के बावजूद जीवित बचे रहे होंगे, और हानिकारक आनुवंशिक दोष उनके विलुप्त होने का कारण नहीं रहे होंगे, लेकिन शोध से पता चलता है कि उनकी कहानी जटिल है।

लगभग 7,608 आज के 100 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में फैले, क्रेते द्वीप से थोड़ा बड़ा, रैंगल द्वीप ने काफी जगह और संसाधन उपलब्ध कराए होंगे, हालाँकि ये बड़े जानवर थे। उदाहरण के लिए, अपने अलगाव के बाद 6,000 वर्षों तक, वे अंतःप्रजनन अवसाद से पीड़ित रहे, जो अंतःप्रजनन और उसके परिणामस्वरूप होने वाले दोषों के परिणामस्वरूप मृत्यु दर में वृद्धि को संदर्भित करता है।

उस अंतःप्रजनन ने हानिकारक उत्परिवर्तनों के शुद्धिकरण को भी बढ़ावा दिया। यह एक अच्छी बात लग सकती है – और यह हो भी सकती है – लेकिन ऐसा आम तौर पर इसलिए होता है क्योंकि हानिकारक उत्परिवर्तनों की दो प्रतियाँ ले जाने वाले व्यक्ति मर जाते हैं या प्रजनन करने में विफल हो जाते हैं। इसलिए यह तभी अच्छा है जब आबादी इससे बच जाए।

टीम के परिणाम बताते हैं कि आनुवंशिक उत्परिवर्तनों को शुद्ध करना एक लंबी विकासवादी प्रक्रिया हो सकती है। मुख्य लेखक मैरिएन डेहास्क एक पैलियोजेनेटिक्स विशेषज्ञ हैं जिन्होंने सेंटर फॉर पैलियोजेनेटिक्स में पीएचडी पूरी की है। उन्होंने आर्स को बताया कि, “6,000 से अधिक वर्षों तक हानिकारक उत्परिवर्तनों को शुद्ध करना मूल रूप से इन अत्यंत हानिकारक उत्परिवर्तनों के कारण होने वाले दीर्घकालिक नकारात्मक प्रभावों को इंगित करता है। चूंकि रैंगल द्वीप की आबादी में शुद्धिकरण इतने लंबे समय तक चला, इसलिए यह संकेत देता है कि आबादी इन उत्परिवर्तनों से अपने विलुप्त होने तक नकारात्मक प्रभावों का अनुभव कर रही थी।”



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