Belangrijke genen van de wolharige mammoeten op een eiland voor de kust van Siberië functioneerden totaal niet.
Zo’n 4000 jaar geleden liep op het eiland Wrangel – gelegen voor de kust van Siberië – nog een aantal wolharige mammoeten rond. Aangenomen wordt dat dit de allerlaatste overlevende populatie wolharige mammoeten op aarde was. En ook deze populatie zou spoedig uitsterven. Hun genen speelden daarin waarschijnlijk een grote rol, zo blijkt uit nieuw onderzoek, verschenen in het blad Genome Biology and Evolution.
Unieke mutaties
Wetenschappers bogen zich over DNA afkomstig van mammoeten die duizenden jaren geleden op het eiland Wrangel leefden. Ze vergeleken het met DNA van drie Aziatische olifanten én DNA afkomstig van mammoeten die veel eerder leefden, toen er nog meerdere, grote populaties mammoeten op aarde te vinden waren. Het resulteert in de ontdekking van genetische mutaties die alleen in het genoom van de Wrangel-mammoeten te vinden zijn. De onderzoekers gingen vervolgens met die gemuteerde genen aan de slag. Want hoewel inmiddels duidelijk was dat deze genen anders waren dan die van moderne olifanten en oudere mammoeten, was nog niet bewezen dat ze ook minder goed waren. Om daar meer inzicht in te krijgen, moesten de onderzoekers kijken naar het werk dat deze genen verzetten.
Genen coderen voor eiwitten. Simpel gezegd bevatten ze de informatie die de cellen – waar genen deel van uitmaken – nodig hebben om eiwitten te maken. Die eiwitten zijn weer van cruciaal belang voor het functioneren van het lichaam; ze zijn bijvoorbeeld te vinden in hormonen, maar ook in spierweefsel. Om te achterhalen of de gemuteerde genen van de mammoeten nog leidden tot de productie van functionele eiwitten, maakten de onderzoekers deze genen na en plaatsten ze in het DNA van cellen die in een petrischaaltje waren opgekweekt en keken of de eiwitten waar de gemuteerde genen voor codeerden op een normale manier de interactie aangingen met andere genen of moleculen. De onderzoekers deden dat voor gemuteerde genen waarvan wordt aangenomen dat ze betrokken zijn bij belangrijke lichaamsfuncties, zoals de neurologische ontwikkeling, vruchtbaarheid en reukzin. “We weten hoe de genen verantwoordelijk voor het waarnemen van geuren werken,” legt onderzoeker Vincent Lynch uit. “Dus kunnen we de mammoet-versie ervan creëren (…) en testen of de eiwitten (waar zij voor coderen, red.) normaal functioneren in een cel.” De eiwitten die met behulp van de gemuteerde genen van de Wrangel-mammoeten geproduceerd werden, bleken geenszins normaal te functioneren. “En daaruit kunnen we afleiden dat de mammoeten op Wrangel-eiland niet in staat waren om de bloemen die ze aten, te ruiken.”
Nog meer defecten
Nu is dat misschien nog niet eens zo heel ernstig. Maar de onderzoekers troffen op deze manier nog veel meer genetische defecten aan die zowel de ontwikkeling als voortplanting van de wolharige mammoeten in de weg kunnen hebben gezeten. De genetische defecten zijn waarschijnlijk te herleiden naar het feit dat deze laatste populatie in rap tempo kleiner werd. Dat leidde tot inteelt en een steeds beperktere genetische diversiteit. En dat leidde weer tot een situatie waarin schadelijke genetische mutaties zich gemakkelijk kunnen opstapelen.
Eerder onderzoek
Het onderzoek is in lijn met een eerdere studie, die in 2017 verscheen. Een ander onderzoeksteam identificeerde toen reeds potentieel schadelijke genetische mutaties bij Wrangel-mammoeten en stelde op basis daarvan vast dat deze laatste populatie slechts enkele honderden mammoeten moet hebben geteld. “Het onderzoek uit 2017 voorspelt dat de mammoeten op Wrangel-eiland schadelijke mutaties verzamelden. Wij ontdekten iets soortgelijks en testten die voorspelling door gemuteerde genen in het lab te maken. Wat je (op basis van dit nieuwe onderzoek, red.) kunt concluderen, is dat de laatste mammoeten behoorlijk ziek waren en niet in staat waren om bloemen te ruiken. Dus dat is heel sneu.”
Het onderzoek heeft niet alleen implicaties voor de laatste mammoeten op aarde. “Het is ook een waarschuwing voor levende soorten die bedreigd worden met uitsterven,” aldus Lynch. “Als hun populaties te klein worden, kunnen ze ook schadelijke mutaties verzamelen die vervolgens bijdragen aan hun uitsterven.”
