Mammutar, människor och molekyler



Relevanta dokument
Kol-14 - ett strålande spårämne! Några tillämpningar i medicin och klimatforskning.

Mjölkkulturer under stenåldern, om spridning av mat och matkultur. Kerstin Lidén Arkeologiska Forskningslaboratoriet Stockholms universitet

Bioresursdagarna 2017 Digerdödens offer hjälper oss att förstå utvecklingen av humanpatogena bakterier. Brittmarie Lidesten, Bioresurs

Evolutionen hos mammutar och deras nu levande släktingar. För elever A B C. Anna Lorenc. Dean Madden [Ed.] bioscience explained

EVOLUTIONEN = LIVETS UTVECKLING. Utveckling pågår

Naturskyddsföreningens och Miljöaktuellts konferens "Vem ska bort" den 12 november

Volontärutbildning. Modul 1: Introduktion / Motivation

En moderlinje från Nordingrå inom mtdna-haplogrupp T2e1 > T16296C! > T16126C > G8152A

SGUs arbete med havsplanering

Aktuell forskning om björn

Riskklassificering främmande arter

Examensarbeten i biologi vid Institutionen för akvatiska resurser, SLU

Introduktion DNA, gammalt och modernt

1. Vad är naturkunskap?

Aborter i Sverige 2008 januari juni

Fysisk aktivitet och hjärnan

Bridging the gap - state-of-the-art testing research, Explanea, and why you should care

EKOLOGI LÄRAN OM. Ekologi är vetenskapen som behandlar samspelet mellan de levande organismerna och den miljö de lever i.

The Arctic boundary layer

Att analysera företagsdynamik med registerdata (FAD) Martin Andersson

Measuring child participation in immunization registries: two national surveys, 2001

Klimat och Mat. Fil.dr. Åsa Kasimir Klemedtsson vik. Universitetslektor vid Inst. för Växt- och Miljövetenskaper, Göteborgs Universitet

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

An#bio#karesistens Kan det vara e2 sä2 a2 undervisa om naturligt urval?

Kristina Säfsten. Kristina Säfsten JTH

CUSTOMER READERSHIP HARRODS MAGAZINE CUSTOMER OVERVIEW. 63% of Harrods Magazine readers are mostly interested in reading about beauty

Björnstammens storlek i Sverige 2013 länsvisa skattningar och trender

Miljöövervakning av genetisk mångfald. Linda Laikre Stockholms universitet

THE SALUT PROGRAMME A CHILD HEALTH INTERVENTION PROGRAMME IN SWEDEN. ISSOP 2014 Nordic School of Public Health. Gothenburg SWEDEN UMEÅ UNIVERSITY

Bevarandegenetik och de svenska nationalraserna: lägesrapport. Mija Jansson

Arbetstillfällen

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Vad är värdet/faran med att operera tidigt? Sofia Strömberg Kärlkirurg Sahlgrenska Universitetssjukhuset

Inventering av ålgräsängarnas utbredning

Scalable Dynamic Analysis of Binary Code

Depression. En-måmads förekomst 10% Mer vanligt än demens efter 65

Inavel i den skandinaviska fjällrävspopulationen?

Evolution. Hur arter uppstår, lever och försvinner

Dränerade våtmarker, storlek på emission och rapportering till UNFCCC och Kyoto. Åsa Kasimir Klemedtsson

Mapping sequence reads & Calling variants

FaR-nätverk VC. 9 oktober

Coalescent trees in phylogenetic inference

Ekosystemansatsen exemplet Östersjön

Sammanfattning svenska studier om nyttan med bredband

Vad orsakar brunifieringen av svenska vatten detta vet vi idag Lars J. Tranvik Núria Catalan Anne Kellerman Dolly Kothawala Gesa Weyhenmeyer

Marin försurning ett nytt hot mot Östersjöns och Västerhavets ekosystem. Anders Omstedt och BONUS/Baltic-C gruppen

CHANGE WITH THE BRAIN IN MIND. Frukostseminarium 11 oktober 2018

Miljödata från sensorer och instrument på bojar och mätstationer

Med hopp om framtiden transposoner, DNA som flyttar sig själv

Hav möter Land I ett förändrat klimat, men var? Erik Engström Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut

EBBA2 European Breeding Bird Atlas

Artbildning och utdöende

A QUEST FOR MISSING PULSARS

SWETHRO. Gunilla Pihl Karlsson, Per Erik Karlsson, Sofie Hellsten & Cecilia Akselsson* IVL Svenska Miljöinstitutet *Lunds Universitet

HT En farmakologs syn på. Biologisk variation. Orsaker & konsekvenser Läkemedelsanvändning. I Nylander. Medicin & Farmaci

balans Serie 7 - The best working position is to be balanced - in the centre of your own gravity! balans 7,45

Den framtida redovisningstillsynen

Hållbar livsmedelsförsörjning en lokalt global fråga som inte kan lösas med en enskild åtgärd

Evolution. Hur arter uppstår, lever och försvinner

Hälsoeffekter av luftföroreningar i Stockholm Göran Pershagen

Förändrat klimat. Direkta effekter Klimat extremväder. Direkta effekter Klimat extremväder. Hur påverkar klimat hälsan

Biologiskt kön i ett evolutionärt perspektiv

Uppgift 1. (6 p.). Namn Personbeteckning Jordens ytskikt består av flera litosfärplattor. I områden där två plattor kolliderar (subduktionszoner)

HUR HAR EVOLUTIONEN FORMAT OSS?

Uttern i Sverige Genetisk studie av vävnadsprover och spillning från uttrar i Västernorrland och Småland

1. Vad är ett ekologiskt samhälle?

Aborter i Sverige 1998 januari - december

Gotland nytt område i övervakningen

SF1911: Statistik för bioteknik

Wood Buildings. -Development in Sweden Niclas Svensson, Swedish Wood Building Council. Niclas Svensson, Swedish Wood Building Council

Atmosfär. Ekosystem. Extremväder. Fossil energi. Fotosyntes

SUPPLEMENTARY FIGURE LEGENDS

Maria Fransson. Handledare: Daniel Jönsson, Odont. Dr

FOI MEMO. Jonas Hallberg FOI Memo 5253

SVENSK STANDARD SS-EN ISO 19108:2005/AC:2015

Alla Tiders Kalmar län, Create the good society in Kalmar county Contributions from the Heritage Sector and the Time Travel method

Molecular marker application in breeding of self- and cross- compatible sweet cherry ( (P. P. avium L.) varieties. Silvija Ruisa, Irita Kota

Vad styr spridningen av luftföroreningar? Vilken meteorologi skall användas? Normalväder, typväder, medelväder, flexa år?

Kan geoingenjörer rädda oss undan en klimatkatastrof? Victor Galaz

ANSÖKAN OM INRÄTTANDE AV EXTERNT FINANSIERAT DOKTORANDPROJEKT ANNAN ARBETSGIVARE ÄN GÖTEBORGS UNIVERSITET

Klimatanpassning bland stora företag

Repetition och ANOVA. nbib44

SWESIAQ Swedish Chapter of International Society of Indoor Air Quality and Climate

4.3 Stokastiska variabler (slumpmässiga variabler) 4.4 Väntevärde och varians till stokastiska variabler

ANSÖKAN OM INRÄTTANDE AV EXTERNT FINANSIERAT DOKTORANDPROJEKT ANNAN ARBETSGIVARE ÄN GÖTEBORGS UNIVERSITET

Forskningsprojekt vid SLU med stöd från Nationella Programmet

Hur fattar samhället beslut när forskarna är oeniga?

VARGAR OCH DNA ANALYS

Module 6: Integrals and applications

MILJÖMÅL: ETT RIKT VÄXT- OCH DJURLIV

Björnstammens storlek i Västerbotten 2014

Gnagarcykler i Fennoskandien: När, var, varför? Bodil Elmhagen & Heikki Henttonen Stockholm University Finnish Forest Research Institute

EVIGHETSGRANAR - på gränsen mellan skog och fjäll

Vägtrafikens och sjöfartens emissioner. Erik Fridell

En trilogi i två delar

Klimatförtroendebarometern Så tycker folket 2012

HANTERING AV UPS CX

Beräkning av björnstammens storlek i Västerbotten Rapport från det Skandinaviska Björnprojektet Jonas Kindberg och Jon E Swenson

REHAB BACKGROUND TO REMEMBER AND CONSIDER

Kunskapslyftet. Berndt Ericsson. Esbo Utbildning, arbetsliv och välfärd Ministry of Education and Research. Sweden

Transkript:

Mammutar, människor och molekyler Kerstin Lidén, Arkeologiska Ak ik forskningslaboratoriet, i t Love Dalén, Naturhistoriska Riksmuseet, Veronica Nyström, Anders Angerbjörn, Zoologiska institutionen Sergei Vartanyan, Herzen university, St. Petersburg

Utdöende: i moderna populationer oftast kopplat till mänskliga aktiviteter som jakt, förändring av habitat och introduktion av nya arter i förhistoriska populationer oftast kopplat till förändringar i klimat utdöendet d t av den stora Pleistocena megafaunan (mammut) förklaras oftast av en klimatförändring i kombination med antropogen (människan) påverkan

Mammutar

2011-03-11 / Namn Namn, Institution eller liknande

Loves bilder 2011-03-11 / Namn Namn, Institution eller liknande

2011-03-11 / Namn Namn, Institution eller liknande

/

Climate Change, Humans, and the Extinction of the Woolly Mammoth Nogue s s-bravo et al. PLoS Biology 2008 Maps of Projected Climatic Suitability for the Woolly Mammoths in the Late Pleistocene and Holocene

Maximal utbredning av mammut under sen- Pleistocene Álvarez-Lao et al. / Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (2009)

Mammut: populationsmönster 30-24 ka En punkt = en 14C-daterad individ

21000-19000 BP Russian Plain refugium

Återexpansion 19000-17500 BP habitat tracking

Declining population p paradigm Caughley 1994 Minskningen beror på: Förändringar i klimat - föda Förändringar i predatorer Nya sjukdomar

Sammanfattning: Gynnsamma förhållanden ökad utbredning Dåliga förhållanden minskad utbredning Typisk habitat tracking Precis som människan

Exampel på misslyckande av habitat tracking och utdöende av en population Pleistocena fjällrävar i Europa Dalén L et al. PNAS 2007 2007 by National Academy of Sciences

Människor

Och varför är vi så fascinerade av det?

Anpassning till olika naturmiljöer Människan sprider sig över alla kontinenter Hon har förmåga att anpassa sig till en rad olika naturmiljöer (habitat tracking) Hon har kultur (frigör sig från habitat tracking)

Human presence in the European Arctic nearly 40 000 years ago, Pavlov, Svendsen, Indrelid Nature 2001

Kostenki, strax syd om Moskva bone and ivory artifacts from the lowest layer at Kostenki a perforated shell, three human figurines dating to about 45,000 years ago

Sungir, ca 28000 BP /

Mezhirich, i h Kiev vid Dnepr, ca 15000 BP 2011-03-11 / Namn Namn, Institution eller liknande

Molekyler Från ben och annat

Stratigraphic profile and location (see inset map) of the Stevens Village site. Haile J et al. PNAS 2009 2009 by National Academy of Sciences

Calibrated radiocarbon dates from four coprolites at Paisley 5 Mile Point Caves (bottom section) Published by AAAS Gilbert et al. Science (2008)

Fig. 6. Divergence estimates for human and Neanderthal genomic sequences and ancestral human and Neanderthal populations, shown relative to dates of critical events in modern human and Neanderthal evolution (2, 22, 25) 569,000 y.a. 465,000 y.a. Green et al. 2006 Nature J. P. Noonan et al., Science 314, 1113-1118 (2006) Published by AAAS

Denisova cave, Sibirien Homo denisova Ben från ett finger, daterat till 30-48000 BP some 400 genetic differences

Distribution of pairwise nucleotide differences. J Krause et al. Nature (2010)

Phylogenetic tree of complete mtdnas. J Krause et al. Nature 464, 894-897 (2010) doi:10.1038/nature08976

Sites of recovery of the mammoth hair specimens whose complete mitochondrial genome sequences have been reported. Gilbert et al. PNAS 2008 2008 by National Academy of Sciences

Temporal distribution of 43 14C dated clade I and 11 clade II mammoths. Gilbert et al. PNAS 2008 2008 by National Academy of Sciences

Nordöstra Sibirien Del av Beringia under Sen Pleistocen Kärnområde för evolution av mammut M. primigenius i i utvecklades från M. trogontherii för ca 700 tusen år sedan Hög mtdna diversitet 3.700 BP yngsta datering ~215 mammoth sequences

Phylogenetic trees inferred using Bayesian analysis of complete mitochondrial genomes, drawn to time scales, with mammoth clades indicated. Gilbert M T P et al. PNAS 2008;105:8327-8332 2008 by National Academy of Sciences

Isotoper Kol - 13 C/ 12 C; as CO 2 ; terrester vs marin; fotosyntes Kväve 15 N/ 14 N; as N 2 ; trofinivå Strontium 87 Sr/ 86 Sr; geologi Syre 16 O/ 18 O; as CO 2 ; klimat Svavel 34 S/ 32 S; as SO 2 2; geologig

(1) Taimyr Peninsula, (2) Yakutia, (3) Gydan Peninsula, (4) Wrangel Island, (5) Central Alaska and Yukon. δ13c and δ15n for mammoth bone collagen. Closed circles from Siberia, open circles from eastern Beringia (Alaska and Yukon). Szpak et al. / Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2010

Western Beringia Eastern Beringia P. Szpak et al. / Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 286 (2010) 88 96 93

Nordöstra Sibirien

WRANGEL

Nortdöstra Sibirien

Dvärgformerr

Metoder DNA extraktion 740bp mtdna 4 microsatellite loci (~100 bp) 59 specimens Alla 14 C daterade Ålder: 62000 3700BP

Förändringar i genetisk struktur Mitokondrie DNA (clade I diversitet i NÖ Sibirien) Före isolering (38 12 kya) Efter isolering (9 3.7 kya)

Haplotypdiversitet med standard error (s.e.) och provstorlek (n) på Wrangel före 12 000 BP, mellan 9000 6000 BP och 6000 3000 BP Nyström V et al. Proc. R. Soc. B 2010;277:2331-2337 2010 by The Royal Society

Förlust av diversitet i slutet av Pleistocen? mtdna Microsatellites Förlust: ~73% Förlust: ~32%

Minskad diversitet mellan 12000 och 9000 år BP, men ingen vidare minskning under Holocene ett plötsligt utdöende? Vi ser en förändring in den genetiska strukturen i samband med att Wrangel isoleras från fastlandet Minskning i N e från ca 15000 till 1400 Mest troligt är att det beror på en bottleneck, och inte population replacement Inga andra större förändringar i genetisk struktur mellan 60000 och 4000 BP Överensstämmelse mellan mtdna och Överensstämmelse mellan mtdna och microsatellite markörer

Så varför dog mammutarna ut på Wrangel? Något nytt som Predatorer? * Människor, äldsta datering från en härd 150 äldre än den hittills yngsta mammutdateringen * Parasiter? (Ross Mc Phee) *Länge leve Isbjörnen, men död åt mammuten (?)

2011-03-11 / Namn Namn, Institution eller liknande

A network showing the relationship between mitochondrial DNA haplotypes on Wrangel Island and previously published haplotypes within haplogroups D and E (sensu Debruyne et al. 2008). Nyström V et al. Proc. R. Soc. B 2010;277:2331-2337 2010 by The Royal Society

Simulated probability of obtaining five or more haplotypes during the isolation period on Wrangel Island assuming that the population was monomorphic in generation t = 0, and that all the variation observed was generated by mutation. Nyström V et al. Proc. R. Soc. B 2010;277:2331-2337 2010 by The Royal Society

Stenålderslokalen Luspasjaure, Västerbotten, 3200 BC Photo: Berit Andersson

Fig. 1. Geographical and stereographical information on Paisley 5 Mile Point Caves M. T. P. Gilbert et al., Science 320, 786-789 (2008) Published by AAAS

Isotoper Stabila Sönderfaller inte Används tex i dietstudier Ex. 12 C, 13 C Radioaktiva Sönderfaller Känd halveringstid Används för datering tex 14 C (5568 år)

KOL 13 C/ 12 C Andelen marin kontra terrestrisk diet Havsvattnets bikarbonat / atmosfärisk koldioxid Vilken typ av växt som varit tongivande i dieten C3 C4 CAM Skillnaderna beror på olika fotosyntes hos växter Dessa skillnader återfinns i kollagenet hos de djur som livnär sig på dessa växter, och vidare upp i näringskedjan (anrikning 1 ).

Isotopfraktionering 13 C C4-växter; Majs, durra, Hirs, Sockerrör

KVÄVE 15 N/ 14 N Trofinivå 15 N anrikas 3 per trofinivå Ariditet 15 N anrikas pga att djur i en sådan miljö inte har råd att släppa ifrån sig några stora mängder vätska Marin / terrestrisk es s miljö Indirekt; den marina näringskedjan är längre än den terrestra

Isotopfraktionering 15 N

Climate Change, Humans, and the Extinction of the Woolly Mammoth D. Nogue s-bravo, J. Rodrıguez, J. Hortal, P. Batra, M. B. Araujo PLoS Biology April 2008 Volume 6 Issue 4 e79 Figure 2. Change in the Area (%) of the Different Suitable Climatic Conditions for Woolly Mammoths best suitable - least suitable

Nursing, weaning, and tooth development in woolly mammoths from Old Crow, Yukon, Canada Implications for Pleistocene extinctions Jessica Z. Metcalfe a,,, Fred J. Longstaffea and Grant D. Zazulab P l h P l li t l P l l Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume 298, Issues 3-4, 15 December 2010, Pages 257-270