Världens äldsta bakterie-DNA hittat i en miljon år gammal tand från mammut

Ett internationellt forskarteam har upptäckt DNA från bakterier och andra mikrober bevarat i rester från mammutar. Analyserna avslöjar några av de äldsta mikrobiella DNA-fynd som någonsin återfunnits, och identifierar dessutom bakterier som kan ha orsakat sjukdomar hos mammutar. Studien har letts av forskare vid Centrum för paleogenetik och resultaten publiceras i Cell.

Forskarna vid Centrum för paleogenetik, ett samarbete mellan Stockholms universitet och Naturhistoriska riksmuseet, analyserade mikrobiellt DNA från 483 mammutprover, varav 440 sekvenserades för allra första gången. Bland dessa fanns en stäppmammut som levde för cirka 1,1 miljoner år sedan. Med hjälp av avancerade genomiska och bioinformatiska metoder kunde forskarna skilja ut mikrober som levde tillsammans med mammutarna från sådana som tillkom efter djurens död.

- Tänk dig att hålla i en mammuttand som är en miljon år gammal och veta att den fortfarande bär spår av de uråldriga mikrober som levde tillsammans med och i mammuten, säger Benjamin Guinet, huvudförfattare till studien och verksam vid Centrum för paleogenetik.

- Våra resultat visar att det går att studera mikrobiellt DNA från mer än en miljon år tillbaka i tiden. Det öppnar nya möjligheter att utforska hur mikrober utvecklades parallellt med sina värddjur, säger Benjamin Guinet.

Hade mammutar samma sjukdomar som dagens elefanter?

Analyserna identifierade sex mikrobiella grupper som konsekvent var associerade med mammutarna, inklusive släktingar till Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus och Erysipelothrix.

Några av dessa mikrober kan ha varit patogena. Till exempel identifierades en Pasteurella-liknande bakterie i studien som är nära besläktad med en patogen som orsakat dödliga utbrott hos afrikanska elefanter. Eftersom afrikanska och asiatiska elefanter är mammutarnas närmaste nu levande släktingar väcker fynden frågor om mammutar kan ha varit sårbara för liknande infektioner.

Forskarna kunde även rekonstruera stora delar av arvsmassan från Erysipelothrixsom identifierades hos en 1,1 miljon år gammal stäppmammut – vilket representerar det äldsta kända värdassocierade bakterie-DNA som någonsin återfunnits. Det här flyttar gränserna för vad forskare kan lära sig om interaktioner mellan förhistoriska värdar och deras mikrobiom.

-Mikrobers DNA förändras väldigt snabbt. Så att få fram tillförlitliga DNA-data från mer än en miljon år gamla prover var lika svårt som att följa ett spår som ständigt skriver om sig självt, säger Tom van der Valk, sistaförfattare och forskare vid Centrum för paleogenetik.

- Våra resultat visar att förhistoriska lämningar kan bevara biologisk information långt bortom värdgenomet. Och det kan ge oss nya perspektiv på hur mikrober påverkade anpassning, sjukdom och utdöende i pleistocena ekosystem, säger Tom van der Valk.

Nya perspektiv på förhistoriska ekosystem

Studien ger en enastående inblick i dessa utdöda djurs mikrobiom, även om den exakta påverkan som de identifierade mikroberna hade på mammutarnas hälsa är svår att fastställa på grund av DNA-nedbrytning och begränsad jämförande data. Resultaten antyder att vissa mikrobiella släktlinjer samexisterade med mammutar under hundratusentals år, över både stora geografiska områden och långa evolutionära tidslinjer. Från över en miljon år sedan till de ullhåriga mammutarnas utdöende på Wrangels ö för omkring 4 000 år sedan.

- Detta arbete öppnar ett nytt kapitel i förståelsen av utdöda arters biologi. Vi kan numera inte bara studera mammutarnas egna genom, utan nu kan vi också börja utforska de mikrobiella samhällen som levde inuti dem,” säger Love Dalén, professor i evolutionär genomik vid Centrum för paleogenetik.

Om Centrum för Paleogentik

Centrum för paleogenetik (CPG) är ett samarbete mellan Stockholms universitet och Naturhistoriska riksmuseet. Det övergripande målet för centret är att samla forskare från olika discipliner, såsom biologi, arkeologi och geologi, i en toppmodern forskningsmiljö dedikerad till analyser av förhistoriskt DNA.

Centre for Palaeogenetics

Bilder

Högupplösta bilder och ytterligare material för publicering finns här: Dropbox-länk.

Publicerad i Cell

DOI: 10.1016/j.cell.2025.08.003

Kontakt

Dr. Benjamin Guinet, benjamin.guinet@nrm.se, +46 70 040 87 90 (engelska)
Prof. Love Dalén, love.dalen@zoologi.su.se, +46 70 777 27 94 (svenska)
Dr. Tom van der Valk, tom.vandervalk@nrm.se, +46 72 280 8848 (engelska)