జెనోమిక్ అధ్యయనం ‘మ్యాన్-ఈటర్’ సింహాల పళ్ళలో మానవ, జంతువుల వెంట్రుకలను గుర్తిస్తుంది

ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, ఫీల్డ్ మ్యూజియం పరిశోధకులు ఇల్లినాయిస్ అర్బానా-ఛాంపెయిన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలతో కలిసి సింహాల విరిగిన దంతాల నుండి జాగ్రత్తగా సేకరించిన వెంట్రుకల యొక్క లోతైన విశ్లేషణపై సహకరించారు. సింహాలు తినే కొన్ని జాతులను గుర్తించడానికి ఈ అధ్యయనం మైక్రోస్కోపీ మరియు జెనోమిక్స్‌ను ఉపయోగించింది. కనుగొన్న విషయాలు జర్నల్‌లో నివేదించబడ్డాయి ప్రస్తుత జీవశాస్త్రం.

వెంట్రుకల యొక్క అసలు ఆవిష్కరణ 1990ల ప్రారంభంలో జరిగింది, ఫీల్డ్ మ్యూజియంలోని సేకరణల నిర్వాహకుడు థామస్ గ్నోస్కే నిల్వలో సింహాల పుర్రెలను కనుగొన్నారు మరియు అవి తినే సంకేతాల కోసం వాటిని పరిశీలించారు. వారు పూర్తిగా ఎదిగిన పెద్దవయస్సు గల మగవారు అని గుర్తించిన మొదటి వ్యక్తి అతడే — మగవారు లేకుండా ఉన్నారు. సింహాల జీవితకాలంలో పాడైపోయిన దంతాలలో వేలకొద్దీ విరిగిన మరియు కుదించబడిన వెంట్రుకలు బహిర్గత కావిటీస్‌లో పేరుకుపోయాయని కూడా అతను మొదట గమనించాడు.

2001లో, రూజ్‌వెల్ట్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు ఫీల్డ్ మ్యూజియం అనుబంధ క్యూరేటర్‌లో ప్రొఫెసర్‌గా ఉన్న గ్నోస్కే మరియు జూలియన్ కెర్బిస్ ​​పీటర్‌హాన్స్, దంతాల దెబ్బతిన్న స్థితి గురించి మొదట నివేదించారు — వారు మానవులపై సింహాల వేటకు దోహదపడి ఉండవచ్చు – మరియు ఉనికిని విరిగిన మరియు పాక్షికంగా నయం అయిన దంతాలలో వెంట్రుకలు పొందుపరచబడ్డాయి. కొన్ని వెంట్రుకల ప్రాథమిక విశ్లేషణలో అవి ఎలాండ్, ఇంపాలా, ఓరిక్స్, పోర్కుపైన్, వార్థాగ్ మరియు జీబ్రా నుండి వచ్చినవని సూచించింది.

కొత్త అధ్యయనంలో, గ్నోస్కే మరియు పీటర్‌హాన్స్ కొన్ని వెంట్రుకల యొక్క కొత్త పరీక్షను సులభతరం చేశారు. సహ రచయితలు Ogeto Mwebi, నేషనల్ మ్యూజియమ్స్ ఆఫ్ కెన్యాలో సీనియర్ రీసెర్చ్ సైంటిస్ట్; మరియు Nduhiu Gitahi, నైరోబి విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకుడు, వెంట్రుకల యొక్క సూక్ష్మ విశ్లేషణను నిర్వహించారు. U. ఆఫ్ I. పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకురాలు అలిడా డి ఫ్లెమింగ్, U. ఆఫ్ I. ఆంత్రోపాలజీ ప్రొఫెసర్ రిపాన్ S. మల్హితో వెంట్రుకల జన్యు పరిశోధనకు నాయకత్వం వహించారు. వారు సింహాల దంతాల నుండి సేకరించిన నాలుగు వెంట్రుకలు మరియు మూడు గుబ్బల వెంట్రుకల ప్రత్యేక నమూనాపై దృష్టి సారించారు.

మల్హి, డి ఫ్లెమింగ్ మరియు వారి సహచరులు జీవ కళాఖండాలలో భద్రపరచబడిన పురాతన DNAని క్రమం చేయడం మరియు విశ్లేషించడం ద్వారా గతం గురించి తెలుసుకోవడానికి కొత్త పద్ధతులను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. స్వదేశీ కమ్యూనిటీల భాగస్వామ్యంతో వారి పని మానవ వలసలు మరియు అమెరికాల పూర్వ మరియు వలస చరిత్రపై అనేక అంతర్దృష్టులను అందించింది. ఆఫ్రికన్ ఏనుగుల యొక్క ప్రస్తుత మరియు పురాతన దంతాల జాతులు మరియు భౌగోళిక మూలాలను నిర్ణయించడానికి సాధనాలను అభివృద్ధి చేయడంలో వారు సహాయపడ్డారు. వారు మ్యూజియం నమూనాల నుండి DNA ను వేరుచేయడానికి మరియు క్రమం చేయడానికి అధునాతన ప్రయత్నాలను కలిగి ఉన్నారు మరియు అమెరికాలో కుక్కల వలస మరియు జన్యు చరిత్రను గుర్తించారు.

ప్రస్తుత పనిలో, డి ఫ్లెమింగ్ మొదట సింహాల దంతాల నుండి వెంట్రుకలలో అణు DNA మిగిలి ఉన్న వాటిలో వయస్సు-సంబంధిత క్షీణత యొక్క సుపరిచితమైన లక్షణాలను వెతికాడు మరియు కనుగొన్నాడు.

“మేము విశ్లేషిస్తున్న నమూనా యొక్క ప్రామాణికతను స్థాపించడానికి, DNA సాధారణంగా పురాతన DNA లో కనిపించే ఈ నమూనాలను కలిగి ఉందా అని మేము చూస్తాము” అని ఆమె చెప్పింది.

నమూనాలను ప్రామాణీకరించిన తర్వాత, డి ఫ్లెమింగ్ మైటోకాన్డ్రియల్ DNA పై దృష్టి పెట్టాడు. మానవులలో మరియు ఇతర జంతువులలో, మైటోకాన్డ్రియల్ జన్యువు తల్లి నుండి సంక్రమిస్తుంది మరియు కాలక్రమేణా మాతృవంశ వంశాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

జుట్టులో mtDNA పై దృష్టి పెట్టడం వల్ల అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయని పరిశోధకులు తెలిపారు. మునుపటి అధ్యయనాలు జుట్టు నిర్మాణం mtDNA ని సంరక్షిస్తుందని మరియు బాహ్య కాలుష్యం నుండి కాపాడుతుందని కనుగొన్నారు. కణాలలో న్యూక్లియర్ DNA కంటే MtDNA కూడా చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

“మరియు మైటోకాన్డ్రియల్ జన్యువు అణు జన్యువు కంటే చాలా చిన్నది కాబట్టి, సంభావ్య ఎర జాతులలో పునర్నిర్మించడం సులభం” అని డి ఫ్లెమింగ్ చెప్పారు.

బృందం సంభావ్య ఎర జాతుల mtDNA ప్రొఫైల్స్ యొక్క డేటాబేస్ను రూపొందించింది. ఈ రిఫరెన్స్ డేటాబేస్ వెంట్రుకల నుండి పొందిన mtDNA ప్రొఫైల్‌లతో పోల్చబడింది. మునుపటి విశ్లేషణలో సూచించిన జాతులు మరియు సింహాలు సజీవంగా ఉన్న సమయంలో సావోలో ఉన్నట్లు తెలిసిన వాటిని పరిశోధకులు పరిగణనలోకి తీసుకున్నారు.

పరిశోధకులు జుట్టు శకలాలు నుండి mtDNA ను సంగ్రహించడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి పద్ధతులను కూడా అభివృద్ధి చేశారు.

“మేము మీ పింకీ వేలుపై ఉన్న గోరు కంటే తక్కువగా ఉన్న శకలాలు నుండి DNA ను కూడా పొందగలిగాము” అని డి ఫ్లెమింగ్ చెప్పారు.

“సాంప్రదాయకంగా, ప్రజలు వెంట్రుకల నుండి DNA పొందాలనుకున్నప్పుడు, వారు ఫోలికల్‌పై దృష్టి పెడతారు, అందులో చాలా న్యూక్లియర్ DNA ఉంటుంది” అని మల్హి చెప్పారు. “కానీ ఇవి 100 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ వయస్సు ఉన్న జుట్టు షాఫ్ట్‌ల శకలాలు.”

ఈ ప్రయత్నంలో సమాచార నిధి లభించింది.

“జుట్టు DNA యొక్క విశ్లేషణ జిరాఫీ, హ్యూమన్, ఓరిక్స్, వాటర్‌బక్, వైల్డ్‌బీస్ట్ మరియు జీబ్రాలను ఆహారంగా గుర్తించింది మరియు సింహాల నుండి ఉద్భవించిన వెంట్రుకలను కూడా గుర్తించింది” అని పరిశోధకులు నివేదించారు.

సింహాలు ప్రసూతి వారసత్వంగా వచ్చిన అదే మైటోకాన్డ్రియల్ జన్యువును పంచుకున్నట్లు కనుగొనబడింది, అవి తోబుట్టువులని సిద్ధాంతీకరించే ముందస్తు నివేదికలకు మద్దతు ఇస్తున్నాయి. వారి mtDNA కూడా కెన్యా లేదా టాంజానియాలోని మూలానికి అనుగుణంగా ఉంది.

Tsavo ప్రాంతంలో ఉద్భవించిన జీబ్రాతో పాటు సింహాలు కనీసం రెండు జిరాఫీలను తిన్నాయని బృందం కనుగొంది.

వైల్డ్‌బీస్ట్ mtDNA యొక్క ఆవిష్కరణ ఆశ్చర్యకరంగా ఉంది, ఎందుకంటే 1890ల చివరలో వైల్డ్‌బీస్ట్‌ల సమీప జనాభా దాదాపు 50 మైళ్ల దూరంలో ఉంది, పరిశోధకులు తెలిపారు. అయితే, వంతెన నిర్మాణ శిబిరంపై తమ విధ్వంసాన్ని పునఃప్రారంభించే ముందు సుమారు ఆరు నెలల పాటు సింహాలు త్సావో ప్రాంతాన్ని విడిచిపెట్టాయని చారిత్రక నివేదికలు పేర్కొన్నాయి.

గేదె DNA లేకపోవడం మరియు ఒకే గేదె వెంట్రుకలు ఉండటం — మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి గుర్తించడం – ఆశ్చర్యంగా ఉందని డి ఫ్లెమింగ్ చెప్పారు. “ఈరోజు త్సావోలోని సింహాలు తినే వాటి నుండి గేదెలు ఇష్టపడే ఆహారం అని మాకు తెలుసు” అని ఆమె చెప్పింది.

“కల్నల్ ప్యాటర్సన్ త్సావోలో ఉన్న సమయంలో చేతితో వ్రాసిన ఫీల్డ్ జర్నల్‌ను ఉంచాడు” అని కెర్బిస్ ​​పీటర్‌హాన్స్ చెప్పారు. “కానీ అతను తన జర్నల్‌లో గేదెలను లేదా దేశీయ పశువులను చూసినట్లు ఎప్పుడూ రికార్డ్ చేయలేదు.”

ఆ సమయంలో, ఆఫ్రికాలోని ఈ భాగంలోని పశువులు మరియు గేదెల జనాభా రిండర్‌పెస్ట్‌తో నాశనమైంది, ఇది 1880ల ప్రారంభంలో భారతదేశం నుండి ఆఫ్రికాకు తీసుకువచ్చిన అత్యంత అంటువ్యాధి వైరల్ వ్యాధి, కెర్బిస్ ​​పీటర్‌హాన్స్ చెప్పారు.

“అదంతా పశువులు మరియు కేప్ గేదెతో సహా వాటి అడవి బంధువులను తుడిచిపెట్టింది,” అని అతను చెప్పాడు.

మానవ జుట్టు యొక్క మైటోజెనోమ్ విస్తృత భౌగోళిక పంపిణీని కలిగి ఉంది మరియు ప్రస్తుత అధ్యయనం కోసం దానిని మరింత వివరించడానికి లేదా విశ్లేషించడానికి శాస్త్రవేత్తలు నిరాకరించారు.

“ఈ ప్రాంతంలో ఇప్పటికీ వారసులు ఉండవచ్చు మరియు బాధ్యతాయుతమైన మరియు నైతిక శాస్త్రాన్ని అభ్యసించడానికి, మేము పెద్ద ప్రాజెక్ట్ యొక్క మానవ అంశాలను విస్తరించడానికి కమ్యూనిటీ-ఆధారిత పద్ధతులను ఉపయోగిస్తున్నాము” అని వారు రాశారు.

కొత్త పరిశోధనలు గతం నుండి పుర్రెలు మరియు వెంట్రుకల నుండి సేకరించగల డేటా రకాల యొక్క ముఖ్యమైన విస్తరణ అని పరిశోధకులు తెలిపారు.

“100 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ వయస్సు ఉన్న సింహాల నుండి ఒకే జుట్టు శకలాలు నుండి పూర్తి మైటోకాన్డ్రియల్ జన్యువులను పునర్నిర్మించగలమని ఇప్పుడు మాకు తెలుసు” అని డి ఫ్లెమింగ్ చెప్పారు.

సింహాల దంతాల్లో వేలాది వెంట్రుకలు నిక్షిప్తమై ఉన్నాయని, కొన్నేళ్లుగా కుదించబడిందని పరిశోధకులు తెలిపారు. తదుపరి విశ్లేషణలు శాస్త్రవేత్తలు కాలక్రమేణా సింహాల ఆహారాన్ని కనీసం పాక్షికంగా పునర్నిర్మించడానికి అనుమతిస్తాయి మరియు మానవులపై వేటాడే అలవాటు ఎప్పుడు ప్రారంభమైందో గుర్తించవచ్చు.

మల్హి U. of I వద్ద జెనోమిక్ బయాలజీ కోసం కార్ల్ R. వోస్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌కు అనుబంధంగా కూడా ఉంది.

నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ మరియు US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ అగ్రికల్చర్ ఈ పరిశోధనకు మద్దతు ఇచ్చాయి.