Elefanttien historiaa kirjoitetaan uudelleen muinaisten genomien avulla

Salaperäisen muinaisfossiilin perimä on ravistellut norsujen sukupuuta.

Nykyaikaiset norsut luokitellaan kolmeen lajiin: Aasian norsuun (Elephas maximus) ja kahteen afrikkalaiseen norsuun – metsässä eläviin (Loxodonta cyclotis) ja savannilla eläviin (Loxodonta africana). Alun perin yhtenä lajina pidettyjen afrikanelefanttien jakautuminen vahvistettiin vasta vuonna 2010.

Tutkijat olivat fossiilisten todisteiden perusteella olettaneet, että muinainen edeltäjä nimeltä suorahampainen norsu (Paleoloxodon antiquus), joka eli Euroopan metsissä noin 100 000 vuotta sitten asti, oli aasianelefanttien lähisukulainen.

Tosiasiassa tämä muinainen laji on läheisimmin sukua afrikkalaisille metsänorsuille, kuten geneettinen analyysi nyt paljastaa. Vielä yllättävämpää on, että Kongon altaan elävät metsänorsut ovat läheisempää sukua sukupuuttoon kuolleelle lajille kuin nykyisille afrikkalaisille savannien asukkaille. Yhdessä muinaisista mammuteista äskettäin julkistettujen genomien kanssa analyysi paljastaa myös, että monet eri norsu- ja mammuttilajit risteytyivät menneisyydessä keskenään.

”Se on tajunnanräjäyttävää”, sanoo Tom Gilbert, evoluutiogenetikko Tanskan luonnonhistoriallisesta museosta Kööpenhaminassa. Suorahampainen norsu on vähän tunnettu jopa asiantuntijoiden keskuudessa, hän sanoo. ”Ja ensimmäinen asia, jonka kuulemme siitä, on: tässä on genomi.”

Love Dalén, Ruotsin luonnonhistoriallisen museon paleogenetiikan tutkija Tukholmassa, sanoo, että tutkimus pakottaa sekoittamaan norsujen sukupuuta uudelleen. ”Periaatteessa Loxodonta ei kelpaa suvun nimeksi”, hän sanoo. Hän arvelee, että taksonomit joutuvat ehkä keksimään uusia nimiä eri lajeille, jotta savanni-, metsä- ja suorahampaisten norsujen väliset suhteet tulevat paremmin esille.

Tulokset julkistettiin 7. kansainvälisessä biomolekyyliarkeologian symposiumissa (7th International Symposium on Biomolecular Archaeology), joka pidettiin 15. syyskuuta Oxfordissa, Britanniassa. Tutkimuksen teki ryhmä, jota johtivat evoluutiogenetiikan tutkija Eleftheria Palkopoulou ja populaatiogenetiikan tutkija David Reich, molemmat Harvardin lääketieteellisestä tiedekunnasta Bostonista, Massachusettsista, yhdessä evoluutiogenetiikan tutkija Michael Hofreiterin kanssa Potsdamin yliopistosta Saksasta. Se perustui kahden Saksasta peräisin olevan 120 000 vuotta vanhan suorahampaisen norsunäytteen genomiin.

Muinainen risteytyminen

Palkopoulou kollegoineen paljasti myös muiden eläinten genomit, mukaan lukien neljän villamammutin (Mammuthus primigenius) ja ensimmäistä kertaa Pohjois-Amerikasta peräisin olevan kolumbialaisen mammutin (Mammuthus columbi) ja kahden pohjoisamerikkalaisen mastodontin (Mammut americanum) koko genomin sekvenssit.

Tutkijat löysivät todisteita siitä, että monet eri norsu- ja mammuttilajit olivat risteytyneet keskenään. Suorahampaiset norsut parittelivat sekä aasialaisnorsujen että villamammuttien kanssa. Ja afrikkalaiset savanni- ja metsänorsut, joiden tiedetään risteytyvän nykyään – näiden kahden lajin hybridit elävät joissakin Kongon demokraattisen tasavallan osissa ja muualla – näyttävät myös risteytyneen kaukaisessa menneisyydessä. Palkopoulou toivoo voivansa selvittää, milloin nämä risteytymisjaksot tapahtuivat.

Tutkimus edustaa merkkipaalua muinaisen genomiikan alalla, sanovat kokouksen tutkijat. Suorahampaiset norsut eivät ole vanhimpia muinaisia genomeja – se ennätys kuuluu 560 000-780 000 vuotta vanhasta hevosen luusta peräisin olevalle genomille, joka löydettiin jäätyneenä Kanadan arktiselta alueelta – mutta ne edustavat vanhimpia lämpimästä ympäristöstä peräisin olevia kokonaisia genomeja. Se, että yksi suorahampaisen norsun genomi oli niin laadukas – jokainen DNA-kirjain sekvensoitiin keskimäärin 15 kertaa – sai monet tutkijat hämmästymään.

”Nämä asiat ovat paleontologian valtakuntaa”, Gilbert sanoo. ”Se on merkki siitä, missä olemme tänä päivänä.”

”Kukaan ei ollut aiemmin uskaltanut ajatella suorahampaisten norsujen sekvensointia”, Dalén sanoo. ”On aivan mieletöntä mennä niin kauas ajassa taaksepäin.”