Mammoeten zijn mogelijk veel eerder uitgestorven dan DNA suggereert

Oud DNA kan paleontologen op een dwaalspoor brengen in pogingen om te dateren wanneer wolharige mammoeten en wolharige neushoorns uitstierven.

In 2021 suggereerde een analyse van plantaardig en dierlijk DNA van sedimentmonsters uit het Noordpoolgebied, die ongeveer de laatste 50.000 jaar beslaan, dat mammoeten tot ongeveer 3.900 jaar geleden in noord-centraal Siberië overleefden (SN: 1/11/22). Dat is veel later dan toen het jongste mammoetfossiel dat in continentaal Eurazië werd gevonden, suggereert dat de dieren zijn uitgestorven; het dateert van ongeveer 10.700 jaar geleden. Alleen op het Wrangel-eiland voor de kust van Siberië en de Pribilof-eilanden in de Beringzee was bekend dat mammoeten het later hebben overleefd.

De bevinding was een van de vele in de afgelopen jaren waarbij gebruik werd gemaakt van oud DNA dat werd gevonden in sediment en ander omgevingsmateriaal om nieuwe inzichten in het uitsterven van dieren te suggereren. Genetisch bewijs van wolharige neushoorns in Eurazië en paarden in Alaska heeft er ook op gewezen dat deze dieren in sommige gebieden duizenden jaren langer bleven bestaan ​​dan werd aangenomen.

Maar duizenden jaren is ook hoe lang de grote botten van de dieren in het ijskoude noorden op de grond kunnen blijven hangen, langzaam verweren en kleine stukjes DNA afstoten, schrijven twee onderzoekers op 30 november in Natuur.

Dat betekent dat het jongste oude DNA in sedimentmonsters mogelijk afkomstig is van dergelijke botten, niet van levende mammoeten, wolharige neushoorns en andere megafauna. Studies die op dit genetische bewijs vertrouwen, zouden dat wel kunnen scheve schattingen van wanneer deze dieren duizenden jaren uitstierven naar het heden, zeggen paleontologen Joshua Miller van de Universiteit van Cincinnati en Carl Simpson van de Universiteit van Colorado Boulder.

Wanneer en waarom mammoeten en enkele andere wezens uit de ijstijd zijn uitgestorven, is een blijvend mysterie. Datering wanneer deze dieren uitstierven, zou kunnen helpen onthullen wat hen tot hun ondergang dreef: mensen, een opwarmend klimaat, een combinatie van beide of iets heel anders (SN: 13-11-2018; SN: 8/13/20).

Maar een goed idee krijgen van wanneer een soort uit zijn verspreidingsgebied of van de planeet is verdwenen, is niet eenvoudig. Voor lang verdwenen dieren kunnen fossielen helpen, maar het zou enorm toevallig zijn als het jongste fossiel dat ooit is gevonden van een uitgestorven soort ook het laatste individu zou zijn dat nog leefde.

Waar fossielen het begeven, begint DNA het over te nemen. In de afgelopen twee decennia is omgevings-DNA, of eDNA, een go-to-techniek geworden om erachter te komen welke organismen op een bepaalde plaats leven of hebben geleefd (Serienummer: 18-01-22).

Paleontologen richten zich over het algemeen op een variant van eDNA die zich op mineralen en ander materiaal nestelt en na verloop van tijd wordt begraven. Dat ‘sedimentaire oude DNA’, of sedaDNA, is wat evolutionair geneticus Yucheng Wang van de Universiteit van Cambridge en zijn collega’s analyseerden in de studie uit 2021 over mammoeten.

“Het DNA kan afkomstig zijn van een levend dier, maar het kan ook afkomstig zijn van poep, van botten”, zegt Miller. “In ons geval concentreren we ons op botten.”

In warmere klimaten gaat een bot lang genoeg mee om het DNA hooguit enkele decennia te verspreiden, wat meestal niet belangrijk is om een ​​algemene uitstervingsdatum te krijgen, zegt hij. “Maar in deze koude omgeving zou je een veel, veel grotere kloof verwachten, zelfs op millenniumschaal.”

Miller en Simpson baseren hun schattingen van hoe lang de botten van dode mammoeten DNA in het milieu kunnen afgeven op radiokoolstofdatering van de botten van grote dieren die tegenwoordig op koude plaatsen op het aardoppervlak worden gevonden. Kariboegeweien van wel 2000 jaar oud zijn gevonden op de eilanden Svalbard in Noorwegen en Ellesmere Island in Canada, en 5000 jaar oude overblijfselen van zeeolifanten nabij de kust van Antarctica.

Wang en zijn collega’s zijn het er niet mee eens dat het gigantische eDNA in hun monster deels afkomstig zou kunnen zijn van koude, oude botten die verweren. In een antwoord in hetzelfde nummer van Natuur, ze wijzen er bijvoorbeeld op dat ze de allerjongste mammoet eDNA vonden vertoont een lage genetische diversiteitprecies wat je zou verwachten als het DNA eigenlijk afkomstig was van een afnemende populatie aan het einde van de tijd van de mammoet op aarde, in plaats van van een bloeiende populatie eerder.

“Ik denk dat Miller en Simpson een geldig punt naar voren brengen voor verder testen en analyseren”, zegt evolutionair geneticus Hendrik Poinar, een pionier op het gebied van eDNA-onderzoek die niet betrokken was bij de mammoetstudie uit 2021. “Maar ik denk niet dat hun analyse bij lange na voldoende is om de vele bewijzen te bestrijden die wijzen op laat aanhoudende megafauna”, zegt Poinar van de McMaster University in Hamilton, Canada. Hij wijst er bijvoorbeeld op dat in het onderzoek van Wang het DNA-bewijs de planten van die periode volgt. Dit suggereert dat wolharige mammoeten in noord-centraal Siberië konden blijven bestaan ​​dankzij de steppe-toendra, die hun natuurlijke habitat was, die daar vasthielden.

Voor Miller is de tijdspanne tussen de jongste bekende mammoetskeletresten uit noord-centraal Siberië en het jongste mammoet-eDNA gerapporteerd door Wang en zijn collega’s gewoon te verdacht.

“Dat artikel geeft ons wetenschappelijke toestemming om echt te verwachten dat er botten zijn die veel jonger zijn dan we hebben gezien. Het zouden er tientallen of honderden moeten zijn [such relatively recent] ergens dode mammoeten”, zegt hij. “Mensen hebben naar hen gezocht…. En je vindt gewoon niets jongers.”