Istidskyla triggade grottlejon och lejon att para sig

Under den geologiska perioden pleistocen uppstod den istida så kallade megafaunan, med stora och ibland gigantiska däggdjur som mammutar, ullhåriga noshörningar, jättehästar och uroxar. Den började för cirka 2,6 miljoner år sedan och sträckte sig till slutet av senaste istiden, för 11 700 år sedan. Under denna period gjorde även grottlejonet sin entré, och skildes genetiskt från moderna lejon för cirka 1,7 miljoner år sedan.

Arten var ungefär en tredjedel större än dagens lejon och levde på norra halvklotets stäpper, från Europa över Ryssland och Sibirien till Nordamerika. Grottlejonen hade troligen ljusare päls än dagens lejon och kan ha saknat man, visar både grottmålningar och fynd i permafrost. Men arterna hade även tydliga genetiska skillnader, vilket bekräftas i en ny svensk-brittisk studie.

Grottlejonen var alltså inte en större variant av det vanliga lejonet, som forskare tidigare trott. Ändå har de parat sig och fått avkomma ett antal gånger under grottlejonens existens, enligt dna-analysen som gjorts på Centrum för paleogenetik, CPG, ett samarbete mellan Stockholms universitet och Naturhistoriska riksmuseet.

– Att de varit skilda arter under minst en miljon år har man misstänkt tidigare, men genutbytet mellan dem har man inte sett i tidigare studier. Och framför allt har man inte kunnat visa, för någon art och på det sätt vi gjort, att klimatförändringar bidragit till att utbytet skedde, säger studiens seniorförfattare Love Dalén, professor och forskningsledare vid CPG.

Analyserna visar att tidpunkterna för utbytet av gener mellan arterna sammanföll med perioder då istäcket var som störst. Det tolkar forskarna bakom studien som att stäpptundran spridit sig söderut när det var som kallast. Grottlejonen följde med, och stötte på moderna lejon som de parade sig med, enligt teorin.

– Förmodligen skulle vi se liknade mönster om vi tittade på andra arter, som vargar. Vi ser i deras gener att de hybridiserat med stäppvargar i Nordamerika, men vet inte när. Det finns vissa tecken på att det även skulle kunna gälla ullhårig mammut, säger Love Dalén.

Han har lett studien tillsammans med David Stanton vid Cardiff University, som tidigare forskat vid Naturhistoriska riksmuseet. Bland många andra har även de brittiskbaserade genforskarna Anders Bergström och Pontus Skoglund bidragit, liksom Anders Götherström, professor i molekylär arkeologi vid Stockholms universitet.

I studien sekvenserades arvsmassa från tio grottlejon som levt under en period på mer än 100 000 år. Dessutom ingick två tidigare publicerade genom för grottlejon. Dessa jämfördes med genomen från ett utdött sydvästasiatiskt lejon, 20 moderna lejon och olika arter av leoparder, tigrar och jaguarer.

Om iakttagelsen att klimatförändringar kan leda till hybridisering även kan gälla fler arter är ännu inte lätt att undersöka, då det kräver att arvsmassor kartläggs från olika tidpunkter under en arts evolution. Att avgöra exakt när en art har bildats ur en annan är svårt, bland annat för att de kan ha fortsatt att para sig med varandra under en övergångsperiod. I grottlejonens och de moderna lejonens fall tycks genutbytet inte ha upphört förrän grottlejonen dog ut för 14 000 till 13 000 år sedan, enligt studien.

Att närbesläktade arter kunnat para sig med varandra är vanligare än vad forskare förr trodde. Att den moderna människan och neandertalare, som skildes åt för 700 000 år sedan, gjort det relativt sent är en förhållandevis nylig upptäckt.

– Vi ser det allt mer, nästan alla arter som vi tittar på har haft genutbyte med närbesläktade arter, säger Love Dalén.