Leita frttum mbl.is
Embla

Voru loflar erfafrilega rkynjair og var tdaui eirra hjkvmilegur?

Loflar (Mammuthus primigenius) eru eitt frgasta dmi um tdaua tegund. eir eru skyldir afrkuflnum (Loxodonta africana africana) og ttu tegundirnar sameiginlegan forfur fyrir um 6,217,4 milljn rum*. Vsindamenn hafa n heillegu erfaefni r loflshrjum sem varveist hafa sfreranum. Me ntmatkni er hgt a ragreina erfaefni og skoa erfafri og sgu tegundarinnar. Niurstur benda til ess a loflar Wrangel-eyju (ar sem sustu loflarnir lifu) hafi veri erfafrilega rkynjair og a ef til vill voru eirra einu mgulegu rlg tdaui.

Erfamengi lofla

Hver er skyldleiki, fjlbreytileiki og runarfri lofla? Mikilvgt skref til a svara essum spurningum var stigi af Love Dalen vi Nttruminjasafni Stokkhlmi og samstarfsmnnum hans sem birtu grein Current Biology ri 2015 um ragreiningu erfamengi tveggja lofla. Annar fllinn var fr Sberu og um 45.000 ra gamall – egar hann lifi var stofninn str og tbreislan mikil. Hinn lofllinn er um 4.300 ra og tilheyri smum og einangruum stofni Wrangel-eyju noran Sberu rtt vestan Beringssunds. Eyjan er ltil, flatarml hennar er aeins um 7.600 km2. Stofninn var um 500-1.000 dr og tri eyjunni um 6.000 r. Wrangel-eyjar var sasta vgi loflanna en tali er a stofninn hafi di t fyrir um 3.700-4.000 rum. Rannsknir hafa snt a loflarnir Wrangel-eyju voru um fjrungi minni en meginlandsflarnir, en dmi eru um enn smvaxnari lofla Krt og eyjum undan strnd Kalifornu**. eir du t mun fyrr.

Ein merkilegasta niurstaa greinar Dalen og flaga er s a lofllinn Wrangel-eyju hafi minni arfblendni en lofllinn af meginlandinu. Arfblendni er mlikvari a hlutfall gena erfamengi einstaklings sem eru arfblendnu ea arfhreinu formi. Ef einstaklingur fr sama eintak af geni fr bum foreldrum er vikomandi arfhreinn um a gen. flestum tegundum er arfblendni h, margar tgfur eru til af hverju geni, og einstaklingar arfblendnir um flest ea ll sn gen. a gefur tegundum runarfrilegt bolmagn til a svara skorunum framtar. Lg arfblendni (a er ltill erfabreytileiki) er skileg. Ef einhver er arfhreinn um mrg gen er lklegt a vikomandi s arfhreinn um eina ea fleiri skalega samstu. annig birtast genagallar. Innrktun leiir til minni arfblendni einstaklinga og eykur lkurnar v a afkvmi fist sem jist af genagllum Samspil nttrulegs vals og stofnstrar Stofnerfafri fjallar um krafta sem hafa hrif erfabreytileika innan hpa og tegunda. Veigamestu kraftarnir eru stkkbreytingar, hending (genaflkt), stofnstr, stofnbygging og nttrulegt val.

Stkkbreytingar leia til ns breytileika. r geta veri breytingar stkum bsum, en einnig innskot ea rfellingar af lengri strengjum, til dmis vegna svonefndra hoppandi gena (svokallara stkkla***) . Ekki eru allar stkkbreytingar eins, sumar eru gar (fur fyrir algun), margar eru hlutlausar (hafa engin hrif hfni), en str hluti er skalegur - skemma gen og lffrileg kerfi (til dmis virkni hjartans, lyktarskyn, eiginleika har og felds og svo framvegis).

Hending hefur hrif stofna v myndun kynfruma og prun einstaklinga er tluverri tilviljun h. Hending er eins og teningakast, stundum koma upp fimm sexur - stundum engin. hrif hendingar eru mest ef stofnar eru litlir. getur tilviljunin leitt til mikilla breytinga tni gena, jafnvel stkkbreytinga sem eru skalegar fyrir tegundina.

Nttrulegt val er kraftur sem bi br til alaganir og varveitir r. Nttrulegt val virkar best ef stofninn er str og br annig yfir eim erfafjlbreytileika sem arf til a laga sig a breyttum astum og a sem er ekki sur mikilvgt, ngilega str til a a fjarlgja slmar tgfur (samstur) gena.

Uppsfnun skalegra breytinga loflum Wrangel eyju

Rebekah Rogers og Montgomery Slatkin greindu upp ntt ggn Dalen og flaga r ragreiningu erfamengja loflanna tveggja, fr Sberu og Wrangel-eyju. au beindu sjnum a hlutfalli slmra breytinga og leituu srstaklega a breytilegum stum og rfellingum genum ea hlutum eirra. Niurstaa eirra var s a margskonar erfagallar voru algengari Wrangel-loflnum en Sberuflnum. au fundu 25% fleiri rfellingar erfamenginu sem eyilagi ea fjarlgi gen, hrra hlutfall alvarlegra stkkbreytinga og hrra hlutfall hoppandi gena Wrangel-flnum.

Niursturnar eru nokku skrar en samt verur a sl varnagla. Einungis var unni me tvo einstaklinga, einn r hvorum stofni. a er mgulegt a rkynja eintak hafi valist fr Wrangel-eyju og heilbrigur fll fr Sberu. a er v nausynlegt a kanna erfaefni fleiri lofla og fr rum stum til a meta hversu traust mynstri er.

Arir stofnerfafrilegir ea aferalegir ttir geta dregi fram au mynstur sem sust ggnunum. Helsta rksemdin fyrir v a ggnin su lklega rtt er a tt mgulegt s a f skekkju eina mlistr vegna annarra tta er lklegt a f samskonar skekkju r allar. Fyrst allar mlistikurnar benda smu tt er lklegt a mynstri s raunverulegt.

Spyrja m hva getur tskrt essa uppsfnun skalegra breytinga stofninum. stan er a llum lkindum s a stofninn var bi ltill og einangraur margar aldir og rsundir. Stofninn Wrangel-eyju var lklega aeins um 500-1.000 dr vegna takmarkas burarols eyjunnar. Nttrulegt val virkar ekki sem skyldi litlum stofnum ar sem a nr ekki a hreinsa erfagalla r stofninum. Ef stofninn er of ltill er htt vi a tni slmra samsta stofninum aukist me tmanum og einnig aukast lkur innrktun og arfhreinum erfagllum.

Hfundar rannsknarinnar, Rogers og Slatkin, lykta a loflastofninn Wrangel-eyju s dmi um genahrun (e. genomic meltdown) og spyrja hvort tdaui eirra hafi veri umfljanlegur ar sem erfamengi eirra var uppfullt af skalegum breytingum og arfblendnin ltil.

Er genahrun lklegt rum stofnum og tegundum?

Lfverur hafa tvr meginleiir til a alagast nju umhverfi; erfabreytileika og sveigjanleika. Ef stofninn br yfir ngilegum erfabreytileika og er ngilega str getur nttrulegt val leitt til algunar hans a nju astum. Hin leiin er sveigjanleiki atferli, formi ea virkni lfvera. Slk algunarhfni er innbygg lfverur, en mismikil eftir tegundum og hpum. Dr geta lagast a breytingum umhverfi me v a fra sig til. Plntur geta ekki frt sig en margar geta hins vegar breytt vaxtarformi snu til a bregast vi njum astum, vaxi einn htt miklum urrki og annan veg raka. Slkt finnst reyndar lka meal dra, til dmis bleikju sem er me eina sveigjanlegustu roskun sem finnst meal hryggdra.

Genahrun eins og virist hafa ori Wrangel-loflunum er mgulegt rum tegundum og er lklegast tegundum sem eru me mjg litla stofnstr langan tma. Samkvmt lkani Rogers og Slatkin er htt vi a stofnar sem lenda hringiu smrrar stofnstrar og erfagalla okist hjkvmilega tt a tdaua.

Vegna hrifa mannsins vistkerfi og bsvi lfvera eru margar tegundir eirri stu a teljast gna ea beinni httu v a deyja t. Ltil arfblendni eins og sst Wrangel-flum sst rum tegundum trmingarhttu eins og ljnum, tgrum, tasmanuskollum, grillum, blettatgrum og sbjrnum. Nausynlegt er a framkvma lka greiningar eim til a reyna a meta stand tegundanna og runarfrilegt rek.

Er hgt a spyrna vi genahruni tegunda?

Lklega er besta leiin til a sporna vi genahruni s a koma veg fyrir a stofnar villtra tegunda veri of litlir. Einnig arf a gera rstafanir til a draga r uppskiptingu. Athafnir manna, til dmis lagning hrabrauta ea bygging borga, hafa rofi bsvi me eim afleiingum a stofnar einangrast og gen fla ekki milli eirra. Sem dmi eru simpansar n klofnir marga smrri hpa og hafa ltil samskipti, og ar me verur genablndun eirra ltil. Vi slkar astur getur genagallahringia komist gang og skalegar breytingar safnast upp litlum stofni.

Dragarafringar vita a innrktun er gnun vi vigang tegunda. dragrum eru haldnar ttbkur fyrir fgt dr og au sem eru trmingarhttu, og einstaklingar (ea si) eru fluttir gara og landa milli til a tryggja erfafrilegan fjlbreytileika. Reyndar m spyrja hvort a 100 grillur dragrum su raun grillur? Er tegundin varveitt ef hn lifir ekki snu nttrulega umhverfi? Stra vandamli er samt sem ur eying bsva og ofnting jarar. a a flytja ljnasi milli landa leysir ekki vandann.

Hrlendis er vita um eina tegund sem hefur di t fr landnmi, a er geirfuglinn. nnur tegund mikilli httu er hafrninn. Reyndar finnst rninn vari en slandi en stofninn hr er agnarsmr. Kristinn Haukur Skarphinsson Nttrufristofnun hefur kortlagt stofnstr hafarnarins slandi sustu ldina. Stofninn er n um 150 einstaklingar sem mynda um 70 pr. Af eim verpa um 35 pr. fyrri hluta sustu aldar var rninn ofsttur, hreirum var steypt og eitru hr tlu refum lgu marga erni. Fst voru verpandi pr innan vi tuttugu. Spurning er hvort stofninn hrlendis hafi ori of ltill til a vihaldast. a verur a rannsaka me v a greina erfabreytileika stofnum hrlendis og ytra.

Samantekt

  • Erfafrileg mynstur, genagallar og lg arfblendi benda til erfafrilegs hruns loflum eyju noran Sberu.
  • Nttrulegt val virkar verr litlum stofnum og nr ekki a hreinsa burt skalegar breytingar.
  • Mguleiki er genahruni rum tegundum me sma stofnstr, meal annars ljnum, grillum og sbjrnum.

Heimildir og athugasemdir:

  • Palkopoulou E, Mallick S, Skoglund P, Enk J, Rohland N, Li H, Omrak A, Vartanyan S, Poinar H, Gtherstrm A, Reich D og Daln L. (2015). Complete genomes reveal signatures of demographic and genetic declines in the woolly mammoth. Current Biology. 2015 25 (10):1395-400. doi: 10.1016/j.cub.2015.04.007.
  • Rogers R.L. og Slatkin M. (2017). Excess of genomic defects in a woolly mammoth on Wrangel island. PLoS Genetics. 13(3):e1006601. doi: 10.1371/journal.pgen.1006601.
  • Um nttrurannsknir Wrangel eyju - sa National Geographic.
  • *Mikil skekkja mati askilnai lofla og afrkufla er vegna ess a a er byggt DNA ggnum og a vimi vantar me aldursgreindum steingervingum.
  • **Leifar dvergvaxta lofla hafa fundist nokkrum eyjum, m.a. Santa Rosa og rum eyjum undan strnd Kalifornu og Krt.
  • ***Stkklar eru DNA snkjudr, eir lifa og deyja DNA formi. eir eru aldrei lifandi vera sjlfu sr, bera einungis upplsingar sem eru afritaar og innlimast og fjlga sr.

Pistillinn var ritaur fyrir vsindavefinn, titli var breytt ltillega.

Arnar Plsson. Er rtt a loflar hafi veri erfafrilega rkynjair og var tdaui eirra hjkvmilegur? Vsindavefurinn, 6. aprl 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=73765.

g vil akka Leifi Hauksyni og Dagnju Sveinbjrnsdttur margfaldlega fyrir hjlpina vi pistilinn. Kveikjan var upphringing fr Leifi og samtal okkar Samflaginu 7. mars (um uppsfnun genagalla loflum og rlg tegundanna). Ritstjrn Vsindavefsins tk vel a f pistil um loflana og hjlpai miki me textann.


Sasta frsla | Nsta frsla

Bta vi athugasemd

Ekki er lengur hgt a skrifa athugasemdir vi frsluna, ar sem tmamrk athugasemdir eru liin.

Innskrning

Ath. Vinsamlegast kveiki Javascript til a hefja innskrningu.

Hafu samband