Arten og den vestsibiriske lemming adskilte sig for 34.000-36.400 år siden.
Zoologer har rekonstrueret oprindelsen af de norske lemminger, som lever i Skandinavien og på Kolahalvøen. Det viste sig, at disse gnavere adskilte sig fra deres beslægtede vestsibiriske lemminger før den sidste istids maksimum, for 34-36,4 tusind år siden.
Den norske lemming viste sig således at være en af de yngste pattedyrarter.
Forskerne identificerede også gener, som er ansvarlige for de karakteristiske træk ved denne gnaver, herunder lyse farver og aggressiv adfærd over for rovdyr. Artiklen er offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
Slægten ægte lemminger (Lemmus) omfatter flere arter af små gnavere, som lever på tundraen, i skovtundraen og i taigaen i det nordlige Eurasien og Nordamerika. De er kendt for deres populationscyklusser, hvor antallet topper hvert tredje eller fjerde år og derefter falder kraftigt. Da ægte lemminger er en vigtig fødekilde for en lang række pattedyr og fugle, er deres antal afgørende for mange andre arters reproduktive succes og trivsel.
Rekonstruktioner baseret på fossile eksemplarer og mitokondrie-genomanalyser viser, at slægten af ægte lemminger opstod og begyndte at opdele sig i separate arter i begyndelsen til midten af Pleistocæn. Den yngste af de ægte lemminger anses for at være den norske lemming (L. lemmus), som lever i Skandinavien og på Kolahalvøen.
Denne art adskilte sig sandsynligvis fra sin nærmeste slægtning, den sibiriske lemming (L. sibiricus), som den adskiller sig fra med sin lyse farve og tendens til aggressivt at forsvare sig mod rovdyr, før den sidste istids maksimum (for 19-26,5 tusind år siden). Og genudvekslingen mellem norske og sibiriske lemminger kunne fortsætte indtil Holocæn.
Et hold zoologer under ledelse af Edana Lord (Edana Lord) fra Center for Palæogenetik i Stockholm besluttede sig for at undersøge den norske lemmings oprindelse nærmere. For at gøre dette samlede forskerne dens genom, som målte 2,42 milliarder basepar. De sekventerede også kerne- og mitokondriegenomerne fra fem norske lemminger, to sibiriske lemminger fra den vestlige del af området og en slægtning fra den østlige del af området samt en gulbuget lemming (L. trimucronatus).
Desuden indeholdt prøven oplysninger om de gamle kerne- og mitokondriegenomer fra to fossile ægte lemminger fra England og Rusland, som var henholdsvis 12573 og 9655 år gamle, og mitokondriegenomerne fra yderligere 55 fossile eksemplarer fra den sene del af Pleistocæn.
Ved at analysere de indsamlede data var Lord og hendes kolleger i stand til at konstruere et fylogenetisk træ for ægte lemminger (og fandt også, at forekomsten af alle de undersøgte arter toppede i begyndelsen af den sidste istid, faldt i begyndelsen af Holocæn og forblev stabil indtil moderne tid).
Det viste sig, at gulbugede lemminger adskilte sig fra andre medlemmer af slægten for 247-308 tusind år siden. Derefter, for 124-149 tusind år siden, adskilte østsibiriske lemminger sig fra den fælles stamme (ifølge forfatterne bør øst- og vestsibiriske lemminger således betragtes som separate arter). Endelig blev de norske og vestsibiriske lemminger adskilt for 34-36,4 tusind år siden, kort før den sidste istids maksimum. I modsætning til tidligere antagelser kunne der ikke påvises nogen tegn på genstrøm mellem de to arter.
I næste fase søgte forskerne efter genetiske sekvenser, der adskiller norske lemminger fra deres slægtninge. Analysen afslørede 571 unikke missense-mutationer og otte loss-of-function-mutationer hos moderne repræsentanter for denne art. I alt påvirker de 490 forskellige gener. Især blev der fundet mindst tre ikke-synonyme mutationer i 17 af dem hver. Disse gener er ansvarlige for farve (LYST), øjenudvikling og syn (ATF6), fedtstofskifte (APOB, RELCH, BCO1), reproduktion, nervesystemets udvikling og DNA-reparation.
Nogle af disse mutationer ser ud til at være ansvarlige for karakteristiske træk hos norske lemminger, som f.eks. den lyse farve og tendensen til aktivt at forsvare sig mod rovdyr. Konsolideringen af disse træk skete sandsynligvis i løbet af en meget kort periode under den sidste istids maksimum eller under Holocæn.
Resultaterne af undersøgelsen støtter antagelsen om, at norske lemminger blev adskilt fra vestsibiriske lemminger før den sidste istids maksimum. Dermed kan denne gnaverart betragtes som en af de yngste pattedyrarter. Forskerne bemærker, at en eller to generationer af lemminger kan ændre sig på et år. Adskillelsen mellem norske og vestsibiriske lemminger skete således for 34.000-68.000 generationer siden.
Til sammenligning adskilte isbjørne (Ursus maritimus) og brunbjørne (U. arctos) sig for 34.000-48.000 generationer siden, og Himalayabjørne (Budorcas taxicolor) og kinesiske takiner (B. tibetana) adskilte sig for ca. 25.000 generationer siden (selvom ikke alle forfattere anerkender, at takinerne er opdelt i flere arter).
For et par år siden beskrev russiske palæontologer den første mumie af en gnaver fra slægten af ægte lemminger, bevaret fra Pleistocæn. Ifølge forskernes skøn er den mere end 40.000 år gammel. Dyrets indre organer var ikke bevaret, men skelettet og tænderne var bevaret, hvilket gjorde det muligt at bestemme dens slægt.
