Elephant history rewritten by ancient genomes

Jens Meyer/AP Photo

Artist Peter Luckner met een model van een olifant met rechte slagtanden (Palaeoloxodon antiquus), voor een tentoonstelling in Braunsbedra, Midden-Duitsland. Dit dier zou zo’n 200.000 jaar geleden in de Geiselvallei van Duitsland hebben rondgezworven.

Het genoom van een mysterieus oud fossiel heeft de stamboom van de olifant door elkaar geschud.

De moderne olifanten worden ingedeeld in drie soorten: de Aziatische olifant (Elephas maximus) en twee Afrikaanse olifanten – de bosbewoners (Loxodonta cyclotis) en die welke op de savanne leven (Loxodonta africana). De splitsing van de Afrikaanse olifanten, die oorspronkelijk als één soort werden beschouwd, werd pas in 2010 bevestigd.

Wetenschappers hadden op basis van fossiele bewijzen aangenomen dat een oude voorganger, de rechtgetande olifant (Paleoloxodon antiquus), die tot ongeveer 100.000 jaar geleden in de Europese bossen leefde, een nauwe verwant was van de Aziatische olifanten.

In feite is deze oude soort het nauwst verwant met de Afrikaanse bosolifanten, zo blijkt nu uit een genetische analyse. Nog verrassender is dat de levende bosolifanten in het Congobekken nauwer verwant zijn aan de uitgestorven soort dan aan de Afrikaanse savannebewoners van vandaag. En, samen met nieuw bekendgemaakte genomen van oude mammoeten, onthult de analyse ook dat veel verschillende olifant- en mammoetsoorten zich in het verleden met elkaar hebben vermengd.

“Het is verbluffend,” zegt Tom Gilbert, een evolutionair geneticus aan het Natuurhistorisch Museum van Denemarken in Kopenhagen. De olifant met de rechte slagtand is zelfs bij deskundigen nauwelijks bekend, zegt hij. “En het eerste wat we erover horen is: hier is het genoom.”

Love Dalén, paleogeneticus bij het Zweeds Natuurhistorisch Museum in Stockholm, zegt dat de studie een herschikking van de olifantenstamboom zal forceren. “In principe is Loxodonta niet geldig als geslachtsnaam,” zegt hij. Hij denkt dat taxonomen misschien nieuwe namen moeten verzinnen voor de verschillende soorten, om de relatie tussen savanne-, bos- en rechtgetande olifanten beter weer te geven.

De resultaten werden op 15 september bekendgemaakt op de 7e bijeenkomst van het International Symposium on Biomolecular Archaeology in Oxford, Verenigd Koninkrijk. Een team onder leiding van evolutionair geneticus Eleftheria Palkopoulou en populatiegeneticus David Reich, beiden aan de Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, samen met evolutionair geneticus Michael Hofreiter aan de Universiteit van Potsdam in Duitsland, voerde de studie uit. Het was gebaseerd op de genomen van twee 120.000 jaar oude monsters van olifanten met rechte slagtanden uit Duitsland.

Eeuwenoude kruising

Palkopoulou en haar collega’s onthulden ook de genomen van andere dieren, waaronder vier wolharige mammoeten (Mammuthus primigenius) en, voor het eerst, de volledige genoomsequenties van een Columbiaanse mammoet (Mammuthus columbi) uit Noord-Amerika en twee Noord-Amerikaanse mastodonten (Mammut americanum).

De onderzoekers vonden bewijs dat veel van de verschillende olifant- en mammoetsoorten zich met elkaar hadden vermengd. Olifanten met rechte slagtanden paarden met zowel Aziatische olifanten als wolharige mammoeten. En Afrikaanse savanne- en bosolifanten, waarvan bekend is dat ze tegenwoordig met elkaar kruisen – hybriden van de twee soorten leven in sommige delen van de Democratische Republiek Congo en elders – lijken zich in het verre verleden ook met elkaar te hebben vermengd. Palkopoulou hoopt te kunnen achterhalen wanneer deze kruisingen hebben plaatsgevonden.

De studie is een mijlpaal in de oude genomica, zeggen wetenschappers op de bijeenkomst. De olifanten met rechte slagtanden zijn niet de oudste antieke genomen – dat record behoort toe aan het genoom van een paardenbot, tussen 560.000 en 780.000 jaar oud, dat bevroren werd gevonden in het Canadese Noordpoolgebied – maar ze vertegenwoordigen wel de oudste volledige genomen uit een warme omgeving. Het feit dat een van de genomen van de rechtgeaarde olifant van zo’n hoge kwaliteit was – met elke DNA-letter gemiddeld 15 keer gesequenced – liet veel wetenschappers met ontzag achter.

“Deze dingen zijn het rijk van de paleontologie,” zegt Gilbert. “Het is een teken van waar we vandaag de dag staan.”

“Niemand had eerder durven denken aan het sequencen van olifanten met rechte slagtanden,” zegt Dalén. “Het is gewoon waanzinnig om zo ver terug in de tijd te gaan.”