Новий аналіз давньої ДНК перевертає уявлення про загадкового «американського гепарда» Miracinonyx trumani. Команда з Університету Каліфорнії в Санта-Крус показала, що ця вимерла кішка була не північноамериканським аналогом африканського гепарда, а найближчим родичем сучасної пуми. Про результати повідомляє видання Sci.News.
Miracinonyx trumani мешкав на відкритих трав’янистих просторах Північної Америки впродовж плейстоцену, приблизно від 2,5 мільйона до понад 13 000 років тому. За викопними рештками, це була кішка заввишки близько 90 см, завдовжки до 2,5 м разом із хвостом і середньою масою близько 70 кг.
Тіло Miracinonyx trumani було струнким, з довгими передніми кінцівками та великими носовими порожнинами — рисами, притаманними сучасним швидко бігаючим тваринам, таким як гепарди чи коні. Часто його кістки знаходили поруч із рештками вилорогів, відомих як «американські антилопи», що підштовхнуло палеонтологів до ідеї: цей хижак жив і полював подібно до африканського гепарда.
Геноми з крижаних пасток
Моллі Кассатт-Джонстон (Molly Cassatt-Johnstone) та її колеги виділили давню ДНК з чотирьох зразків Miracinonyx trumani — одного зі знаменитої печери Natural Trap у Вайомінгу та трьох із території Юкон. На основі цих матеріалів дослідники отримали перші високоякісні ядерні геноми цього виду.
Генетичний аналіз показав, що Miracinonyx trumani є найближчим родичем живої пуми (Puma concolor), а не гепарда (Acinonyx jubatus). Оцінки вказують, що їхні еволюційні лінії розійшлися приблизно 2,6 мільйона років тому.
Схожість із гепардом — струнке тіло та «спринтерська» будова — виявилася прикладом конвергентної еволюції: подібна форма тіла виникла незалежно, як відповідь на однакові умови відкритих просторів і полювання на швидку здобич, а не через спільне походження з африканськими гепардами.
«Уявити собі доісторичний вид, якого ми ніколи не бачили, дуже важко без порівняння з чимось знайомим, — зазначає Кассатт-Джонстон. — Але такий підхід може обмежувати наше розуміння складності давніх тварин, їхньої унікальної еволюційної історії та поведінки».
Від прерій до арктичної тундри
Знахідки з Юкону суттєво розширили відомий ареал Miracinonyx trumani — більш ніж на 20 градусів широти на північ. Виявилося, що цей хижак жив не лише в помірних преріях, а й у степово-тундрових умовах Арктики близько 31 000–34 000 років тому.
Два юконські зразки спершу помилково віднесли до пум саме через їхню «несподівану» присутність так далеко за межами звичного для Miracinonyx trumani регіону. Нові дані показують, що вид мав величезний ареал — від Арктики до «нижніх 48» штатів США.
«Цей вид хижаків мав колосальний діапазон — від Арктики до континентальної частини США, — підкреслює професор Метью Вуллер (Matthew Wooller) з Університету Аляски у Фербенксі. — Вони демонструють надзвичайну спеціалізацію на двох кінцях свого ареалу, водночас живлячись двома зовсім різними типами їжі».
Дієта: від наземної здобичі до лосося
Хімічний аналіз колагену кісток показав разючу різницю в харчуванні між популяціями. Особина з Вайомінгу мала ізотопні показники, характерні для наземного хижака-генераліста, що відповідає різноманітній здобичі у відкритих трав’янистих екосистемах.
Натомість юконські Miracinonyx trumani мали значення ізотопів азоту приблизно на шість проміле вищі, ніж інші хижаки регіону. Такий «підпис» найкраще пояснюється активним споживанням лосося та іншої риби, що мігрує з океану вгору за течією річок на сотні кілометрів углиб континенту.
Отже, Miracinonyx trumani був не вузькоспеціалізованим «спринтером за вилорогами», а гнучким хижаком, здатним використовувати дуже різні джерела їжі в різних середовищах.
Гени, доба та вразливість виду
Геноми з Вайомінгу та Юкону виявили кілька «вимкнених» генів, спільних для обох популяцій. Серед них — два гени, що регулюють циркадні ритми. На думку авторів, це може свідчити про послаблення відбору, пов’язаного зі звичними добовими циклами освітлення, особливо на високих широтах із крайніми літніми та зимовими світловими режимами.
Ще один пошкоджений ген пов’язаний із сприйняттям кислого смаку; він, за даними дослідження, загалом «зламаний» у більшості видів котячих.
Обидві популяції Miracinonyx trumani мали низьке генетичне різноманіття — на рівні деяких із найбільш інбредних сучасних рідкісних кішок. Водночас у даних немає ознак різких «пляшкових горлечок» інбридингу, подібних до тих, що спостерігаються, наприклад, у іберійської рисі (Lynx pardinus).
«Низьке генетичне різноманіття саме по собі не прирекло цей вид, — зазначає професорка Бет Шапіро (Beth Shapiro) з Університету Каліфорнії в Санта-Крус. — Miracinonyx trumani існував дуже довго без тих ознак інбридингу, які ми очікували б побачити перед колапсом популяції. Занепад був повільним, а не раптовим, і саме це, ймовірно, залишило вид нездатним адаптуватися, коли клімат змінився».
На думку авторів, історія Miracinonyx trumani показує, що деякі вимерлі види ми надто спрощуємо, зводячи їх до однієї «ролі» — на кшталт «американського гепарда». Насправді ж цей хижак був значно більш пластичним і різноманітним, ніж підказує його прізвисько.
Робота Моллі Кассатт-Джонстон та співавторів опублікована в журналі Current Biology.