Uma equipe de pesquisadores comparou os genomas de mamutes lanosos com os dos elefantes modernos para descobrir o que tornava os mamutes lanosos únicos, tanto como indivíduos quanto como espécie. Os investigadores relatam em 7 de abril no jornal biologia atual que muitas das características de marca registrada do mamute lanoso – incluindo seus casacos lanosos e grandes depósitos de gordura – já estavam codificadas geneticamente nos primeiros mamutes lanosos, mas essas e outras características se tornaram mais definidas ao longo dos mais de 700.000 anos de existência da espécie. Eles também identificaram um gene com várias mutações que podem ter sido responsáveis pelas minúsculas orelhas do mamute.
“Queríamos saber o que torna um mamute um mamute lanoso”, diz o paleogeneticista e primeiro autor David Díez-del-Molino, do Centro de Paleogenética em Estocolmo. “Os mamutes lanosos têm algumas características morfológicas muito características, como o pelo grosso e as orelhas pequenas, que você obviamente espera com base na aparência dos espécimes congelados, mas também existem muitas outras adaptações, como o metabolismo da gordura e a percepção do frio, que não são tão evidentes porque eles estão no nível molecular.”
Para identificar genes que eram “altamente evoluídos” em mamutes lanosos – o que significa que eles acumularam um grande número de mutações – a equipe comparou os genomas de 23 mamutes lanosos siberianos com 28 genomas de elefantes asiáticos e africanos modernos. Vinte e dois desses mamutes lanosos eram relativamente modernos, tendo vivido nos últimos 100.000 anos, e dezesseis dos genomas não haviam sido sequenciados anteriormente. O vigésimo terceiro genoma do mamute lanoso pertencia a um dos mais antigos mamutes lanosos conhecidos, Chukochya, que viveu aproximadamente 700.000 anos atrás.
“Ter o genoma Chukochya nos permitiu identificar uma série de genes que evoluíram durante a vida do mamute lanoso como espécie”, diz o autor sênior Love Dalén, professor de genômica evolutiva no Centro de Paleogenética em Estocolmo. “Isso nos permite estudar a evolução em tempo real, e podemos dizer que essas mutações específicas são exclusivas dos mamutes lanosos e não existiam em seus ancestrais”.
Não surpreendentemente, muitos genes que foram adaptativos para mamutes lanudos estão relacionados à vida em ambientes frios. Alguns desses genes são compartilhados por mamíferos árticos modernos não aparentados. “Encontramos alguns genes altamente evoluídos relacionados ao metabolismo e armazenamento de gordura que também são encontrados em outras espécies do Ártico, como renas e ursos polares, o que significa que provavelmente há evolução convergente para esses genes em mamíferos adaptados ao frio”, diz Díez-del-Molino.
Embora estudos anteriores tenham analisado os genomas de um ou dois mamutes lanosos, esta é a primeira comparação de um grande número de genomas de mamutes. Esse grande tamanho de amostra permitiu que a equipe identificasse genes comuns entre todos os mamutes lanosos e, portanto, provavelmente adaptativos, em oposição a mutações genéticas que poderiam estar presentes apenas em um único indivíduo.
“Descobrimos que alguns dos genes que antes eram considerados especiais para os mamutes-lanosos são na verdade variáveis entre os mamutes, o que significa que provavelmente não eram tão importantes”, diz Díez-del-Molino.
No geral, o genoma de Chukochya de 700.000 anos compartilhou aproximadamente 91,7% das mutações que causaram alterações na codificação de proteínas nos mamutes lanosos mais modernos. Isso significa que muitos dos traços definidores do mamute lanoso – incluindo pelo grosso, metabolismo da gordura e habilidades de percepção do frio – provavelmente já estavam presentes quando o mamute lanoso divergiu de seu ancestral, o mamute da estepe.
No entanto, essas características se desenvolveram ainda mais nos descendentes de Chukochya. “Os primeiros mamutes lanosos não eram totalmente evoluídos”, diz Dalén “Eles possivelmente tinham orelhas maiores e sua lã era diferente – talvez menos isolante e fofa em comparação com os mamutes lanosos posteriores”.
Os mamutes lanosos mais modernos também apresentavam várias mutações imunológicas nos antígenos das células T que não eram observadas em seu ancestral. Os autores especulam que essas mutações podem ter conferido maior imunidade mediada por células em resposta a patógenos virais emergentes.
Trabalhar com DNA de mamute antigo envolve uma série de obstáculos. “A cada passo do caminho, as coisas são um pouco mais difíceis, desde o trabalho de campo, ao trabalho de laboratório, à bioinformática”, diz Díez-del-Molino.
“Além do trabalho de campo, onde temos que lutar tanto contra ursos polares quanto contra mosquitos, outro aspecto que torna isso muito mais difícil é que você tem que trabalhar em um antigo laboratório de DNA, e isso significa que você tem que se vestir com roupas completas. -fato de corpo com capuz e máscara facial e viseira e luvas duplas, portanto, fazer o trabalho de laboratório é bastante desconfortável, para dizer o mínimo”, diz Dalén. “Gostaria de destacar Marianne Dehasque, a segunda autora deste artigo, que fez o esforço hercúleo de realizar trabalhos de laboratório na maioria dessas amostras.”
Todos os mamutes cujos genomas foram incluídos neste estudo foram coletados na Sibéria, mas os pesquisadores esperam expandir e comparar os mamutes lanosos da América do Norte no futuro. “Há alguns anos, mostramos que havia fluxo de genes entre os mamutes lanosos e os ancestrais dos mamutes colombianos, então isso é algo que precisaremos levar em conta, porque os mamutes lanosos da América do Norte também podem ter carregado genes de mamutes não lanosos, ” diz Dalén.