Genomický portrét z ledu. Studie odhalila milion let nezávislého vývoje jeskynních lvů

Genomický portrét z ledu. Studie odhalila milion let nezávislého vývoje jeskynních lvů

Zdroj obrázku: Photo by Mika Brandt on Unsplash

Dvanáct lvích mumií zmrzlých v sibiřském permafrostu umožnilo mezinárodnímu týmu vědců přepsat mnohé z toho, co jsme si mysleli, že víme o velké kočce, která s našimi předky v Evropě a Asii bojovala o jeskyně a kořist, tedy o lvu jeskynním (Panthera spalea).


Výzkum, publikovaný v časopise Cell, kombinuje pokročilé techniky obnovy starobylé DNA s klasickými paleontologickými nástroji a vykresluje bezprecedentní genomický portrét tohoto vyhynulého druhu.

Mnohem víc než velký lev

Až dosud byla populární představa o jeskynním lvu redukována spíše na obří verzi lvů, které známe dnes. Výsledky genomiky toto zjednodušení boří. David Stanton, hlavní autor článku, bývalý postdoktorand na Stockholmské univerzitě a nyní profesor na Cardiffské univerzitě, shrnuje: „Jeskynní lvi byli často zobrazováni jako větší a robustnější verze moderních lvů. V jejich genomech však vidíme něco mnohem pozoruhodnějšího: linii, která se vyvíjela nezávisle po více než milion let a nashromáždila své vlastní jedinečné biologické vlastnosti.“ Podle signálů nalezených v genomech těchto zvířat se rozdíly týkaly vývoje mozku, zrakového systému, způsobu růstu a oběhového systému.

Poklady uvězněné v ledu

Průlom umožnily mimořádné objevy učiněné v posledních letech: mumie jeskynních lvů zachované sibiřským ledem v úžasné kvalitě, včetně kůže a srsti. Tento genetický materiál je neocenitelný. Vědci ze Stockholmské univerzity, Švédského přírodovědného muzea a Cardiffské univerzity mohli analyzovat 12 exemplářů starých téměř 100 000 let. Mezi nimi je i Sparta, mládě nalezené na severovýchodě dnešní Sibiře, které zemřelo asi před 32 000 lety. Díky porovnání DNA z takto vzdálených vzorků byl tým schopen rekonstruovat evoluční trajektorii druhu s dříve nemyslitelným rozlišením.

Jsme zkrátka uprostřed éry paleogenetiky. Díky novým technologiím získávání a čtení dávné DNA je minulost přehlednější než kdykoli předtím. Stejné nástroje již posloužily k vyčíslení toho, kolik genetického materiálu jsme sdíleli s neandrtálci, jaké nemoci nám křížení s nimi odkázalo a jaké adaptivní výhody jsme na oplátku získali. Nyní se tyto techniky aplikují i na jiné druhy a výsledky jsou ohromující. Podrobnosti, o kterých se ještě před několika desetiletími dalo jen spekulovat, lze nyní ověřit přímo v laboratoři.

Rodokmen s mnoha větvemi

Pro pochopení postavení lva jeskynního je užitečné podívat se stručně na jeho rodokmen. Dnes přežívá pouze jeden druh lva, který se dělí na dva poddruhy: lva afrického (Panthera leo leo) a lva asijského (Panthera leo persica), z nichž ve volné přírodě zůstalo jen asi 650 jedinců. V historii však existovalo nejméně 11 poddruhů lva. Některé z nich obývaly části Evropy až do 2. století našeho letopočtu, jiné přežívaly v jižní Africe až do roku 1865 nebo v Maroku až do roku 1942.

Lev jeskynní však nebyl jen dalším poddruhem druhu Panthera leo. Byl to samostatný druh. Vedle něj žily i další dnes již vyhynulé velké kočky, například Lev americký (Panthera atrox), který obýval Severní Ameriku asi před 10 000 lety, nebo lev mosbašský(Panthera fossilis), euroasijský obr, který vyhynul asi před 300 000 lety, právě v době, kdy se objevil náš vlastní druh. Lev jeskynní pochází z tohoto mosbašského kolosu a právě on sdílel území s moderními lidmi v Evropě a Asii, soupeřil o skalní úkryty a stal se predátorem, kterého se naši předkové obávali.

Nečekané křížení mezi druhy

Studie přináší ještě jedno odhalení: stejně jako se křížili neandrtálci s Homo sapiens, křížili se i jeskynní lvi s předky dnešních lvů. Genomické analýzy ukazují několik epizod křížení mezi oběma druhy. Podíl DNA jeskynních lvů přítomné v dnešních afrických a asijských lvech je minimální, ale křížení bylo opakovaným jevem v různých obdobích.

Love Dalén, profesor a vedoucí výzkumné skupiny v Centru pro paleogenetiku ve Stockholmu, zdůrazňuje roli klimatu, která byla příčinou těchto setkání: „Naše výsledky naznačují, že klimatické změny v minulosti nepřeměnily pouze stanoviště. Aktivně sbližovala druhy a vytvářela krátké příležitosti ke křížení, které by jinak neexistovaly. Podle rekonstrukce týmu vytlačily klimatické výkyvy lvy jeskynní do jižnějších zeměpisných šířek, kde se dostali do kontaktu s předky současných lvů, zejména v oblastech střední a jihozápadní Asie. Tyto oblasti fungovaly jako biogeografické mosty a pomohly geneticky formovat lvy, kteří dnes obývají Afriku a malou rezervaci v Indii.

#