Палеонтология

Палеогенетики проанализировали ДНК и изотопный состав костей американского гепарда. Выяснилось, что вымерший хищник состоял в близком родстве с пумами, а особи из северных регионов питались в основном рыбой. Результаты анализа разрушили старый стереотип об этом животном как о родственнике африканского бегуна.

В эпоху плейстоцена на территории Северной Америки обитали американские гепарды Miracinonyx trumani. По строению скелета они сильно напоминали современных африканских гепардов: обладали тонким телом, длинными передними лапами и большими носовыми полостями. Такие черты обычно присущи зверям, адаптированным к быстрому бегу.

Долгое время палеонтологи находили кости этих хищников рядом с останками вилорогов — быстрых североамериканских копытных. Из-за внешнего сходства и соседства окаменелостей ученые предполагали, что американские гепарды охотились на открытых равнинах, преследуя быструю добычу.

Биологи изучили ядерную ДНК, чтобы узнать эволюционную историю и рацион этих животных. Результаты исследования опубликовали в журнале Current Biology.

Авторы научной работы изучили четыре ископаемых образца: одна кость возрастом 23 500 лет происходила из штата Вайоминг, а три другие, возрастом от 31 000 до 34 000 лет, нашли в Арктике. Ранее северные кости ошибочно относили к пумам.

Анализ геномов показал, что американские гепарды разделили общего предка с современными африканскими гепардами примерно 4,7 миллиона лет назад. При этом их самыми близкими родственниками оказались именно пумы, с которыми эволюционные пути разошлись примерно 2,6 миллиона лет назад. Арктические находки  расширили известный ареал обитания хищника более чем на 2200 километров к северу — в зону холодной степной тундры, где вилороги никогда не водились.

Чтобы узнать рацион животных, ученые измерили соотношение изотопов азота и углерода в костях, а также провели анализ аминокислот. Оказалось, хищник из Вайоминга находился на типичном для кошек третьем трофическом уровне: он охотился на сухопутных травоядных.

А вот уровень азота у трех северных особей оказался аномально высоким для сухопутных кошек и поместил их на четвертый трофический уровень. Их показатели совпали с маркерами современных животных, поедающих рыбу.

Кроме того, ученые обнаружили у северных особей неработающие варианты генов PER3 и NOS1, регулирующих циркадные ритмы. Отключение этих генов может указывать на ослабление зависимости кошек от смены света и темноты из-за периодов полярного дня и ночи.

В итоге генетика и химия помогли опровергнуть старую палеонтологическую гипотезу. Внешнее сходство с африканским бегуном скрывало за собой универсального хищника, родственного пуме и способного ловить рыбу в арктических реках.