Forskare som har analyserat forntida mitokondrie (mt) DNA isolerat från en 22, 000-årig panda som hittades i Cizhutuo-grottan i Guangxi-provinsen i Kina – en plats där inga pandor lever idag – har avslöjat en ny härstamning av jättepanda. Rapporten, publiceras i Aktuell biologi den 18 juni, visar att den antika pandan separerades från dagens pandor 144, 000 till 227, 000 år sedan, vilket tyder på att det tillhörde en distinkt grupp som inte finns idag.

Det nyligen sekvenserade mitokondriella genomet representerar det äldsta DNA-beviset från pandor.

"Med en enda komplett mtDNA-sekvens, vi finner en distinkt mitokondriell härstamning, antyder att Cizhutuo-pandan, medan den genetiskt är närmare besläktad med dagens pandor än andra björnar, har en djup, skiljer historien från den gemensamma förfadern till dagens pandor, " säger Qiaomei Fu från den kinesiska vetenskapsakademin. "Detta belyser verkligen att vi behöver sekvensera mer DNA från forntida pandor för att verkligen fånga hur deras genetiska mångfald har förändrats genom tiden och hur det relaterar till deras nuvarande, mycket mer begränsade och fragmenterade livsmiljöer."

Mycket lite har varit känt om pandornas förflutna, särskilt i regioner utanför deras nuvarande utbud i Shaanxi-provinsen eller Gansu- och Sichuan-provinserna. Bevis tyder på att pandor i det förflutna var mycket mer utbredda, men det har varit oklart hur de pandorna var släkt med dagens pandor.

I den nya studien, forskarna använde sofistikerade metoder för att fiska mitokondriellt DNA från det gamla grottprovet. Det är en särskild utmaning eftersom exemplaret kommer från en subtropisk miljö, vilket försvårar bevarande och återvinning av DNA.

Forskarna sekvenserade framgångsrikt nästan 150, 000 DNA-fragment och anpassade dem till den jättepanda-mitokondriella genomreferenssekvensen för att återvinna Cizhutuo-pandans kompletta mitokondriella genom. De använde sedan det nya genomet tillsammans med mitokondriella genom från 138 nuvarande björnar och 32 gamla björnar för att konstruera ett släktträd.

Deras analys visar att splittringen mellan Cizhutuo-pandan och förfadern till dagens pandor går tillbaka omkring 183, 000 år. Cizhutuo-pandan har också 18 mutationer som skulle förändra strukturen av proteiner över sex mitokondriella gener. Forskarna säger att dessa aminosyraförändringar kan vara relaterade till den forntida pandans distinkta livsmiljö i Guangxi eller kanske klimatskillnader under det sista istidsmaximum.

Fynden tyder på att den antika pandans släktskap med mödrar hade en lång och unik historia som skilde sig från moderns släktlinjer som ledde till dagens pandabefolkningar. Forskarna säger att deras framgång med att fånga det mitokondriella genomet också tyder på att de framgångsrikt kan isolera och analysera DNA från det forntida exemplarets mycket mer expansiva kärngenom.

"Att jämföra Cizhutuo-pandans kärn-DNA med dagens genomomfattande data skulle möjliggöra en mer grundlig analys av Cizhutuo-exemplarets evolutionära historia, såväl som dess delade historia med dagens pandor, " säger Fu.