一只古狼幼崽的最后一餐 剛剛改寫(xiě)了毛犀牛滅絕的故事

大約14,400年前,狼崽在狼崽滅亡前最后一餐,帶來(lái)了對(duì)毛犀牛如何從這個(gè)世界消失的新見(jiàn)解。

一個(gè)之前的分析2011年在西伯利亞永久凍土發(fā)現(xiàn)的一只幼崽胃內(nèi)容物中,發(fā)現(xiàn)了一腹?jié)M是毛犀牛的肚子(古老骨盆)接近犀牛滅絕時(shí)期的肉類?,F(xiàn)在,遺傳學(xué)家已經(jīng)測(cè)序了犀牛的基因組——但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期種群下降或近親繁殖的證據(jù)。

結(jié)果表明,長(zhǎng)毛犀牛的滅絕是突然且迅速的,而非基因?qū)用嬉呀?jīng)衰弱的種群緩慢衰退。

相關(guān)報(bào)道:7000年前,人類發(fā)生了奇怪的事情,我們終于知道原因了

“從滅絕前不久的個(gè)體中恢復(fù)基因組具有挑戰(zhàn)性,但它能為導(dǎo)致該物種消失的原因提供重要線索,這對(duì)當(dāng)今瀕危物種的保護(hù)也可能具有重要意義?!?a>進(jìn)化生物學(xué)家卡米洛·查孔-杜克說(shuō)曾任職于瑞典古遺傳學(xué)中心,現(xiàn)任烏普薩拉大學(xué)。

圖馬特狼崽。(米耶·熱爾蒙普雷)

這是科學(xué)家首次測(cè)序了冰河時(shí)代動(dòng)物在另一動(dòng)物胃中發(fā)現(xiàn)的整個(gè)基因組。

來(lái)自古代動(dòng)物遺骸的DNA往往已經(jīng)過(guò)于退化,無(wú)法用于測(cè)序。然而,永久凍土的殘骸有時(shí)能避免最嚴(yán)重的腐爛。得益于先進(jìn)的提取和測(cè)序技術(shù),如今即使有些損傷,也能回收足夠的DNA進(jìn)行測(cè)序和分析。

最近,科學(xué)家甚至證明捕食者的食物可以成為出人意料的豐富遺傳物質(zhì)來(lái)源,并回收了毛犀牛的DNA來(lái)自化石鬣狗糞便超過(guò)三萬(wàn)年歷史。

圖馬特狼崽胃部的毛狀犀牛組織。(愛(ài)達(dá)倫)

本研究中心的幼狼被發(fā)現(xiàn)在圖馬特西伯利亞。它在最后一餐后不久就死了,犀牛的肉肉沒(méi)有被完全消化,而那些肉塊中的DNA相對(duì)完整。

關(guān)鍵是,這只幼崽生活在毛犀牛滅絕的時(shí)期,這為研究人員提供了該物種最后幾個(gè)世紀(jì)的罕見(jiàn)遺傳快照。如果犀牛的死亡有遺傳因素,這個(gè)特定標(biāo)本很可能包含其證據(jù)。

如果物種在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)數(shù)量下降,可用的配偶數(shù)量也會(huì)減少,導(dǎo)致遺傳多樣性下降。這體現(xiàn)在反復(fù)且增加近親繁殖后代的基因中——這是滅絕前緩慢基因崩潰的明顯特征。

因此,由古遺傳學(xué)中心的索爾維格·M·古約恩斯多蒂爾和埃達(dá)娜·洛德領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),開(kāi)始了從圖馬特狼幼崽腹部保存的組織中重建毛犀?;蚪M的艱苦工作。

“從如此罕見(jiàn)的樣本中提取完整基因組,既令人興奮,也非常具有挑戰(zhàn)性。”Guejónsdóttir說(shuō).

另一頭被保存在雅庫(kù)茨克附近西伯利亞永久凍土中的毛犀牛。(東北聯(lián)邦大學(xué)猛犸博物館)

然后,研究人員將該基因組與另外兩個(gè)毛犀?;蚪M進(jìn)行了比較——其中一個(gè)是來(lái)自18,500年前另一個(gè)則是四周48,500年前.如果存在與物種衰退或有害基因突變?cè)黾酉喾倪z傳退化,這些樣本的時(shí)間間隔會(huì)顯示出來(lái)。

研究人員未發(fā)現(xiàn)毛犀牛種群在滅絕前出現(xiàn)不穩(wěn)定的跡象。

“我們的分析顯示,在毛犀牛滅絕前數(shù)萬(wàn)年內(nèi),近親繁殖水平未曾發(fā)生變化,遺傳模式出人意料地穩(wěn)定?!?a>主說(shuō).

先前工作在這具18500年前的毛犀?;蚪M中,也未發(fā)現(xiàn)任何種群下降的退化跡象。那是來(lái)自單個(gè)個(gè)體的確鑿證據(jù),但數(shù)千年后Tumat幼崽的DNA是強(qiáng)有力的證實(shí)。

綜合結(jié)果顯示,毛犀牛在接近滅絕前仍保持遺傳健康,排除了長(zhǎng)期種群崩潰的可能性。

這表明這只長(zhǎng)毛犀牛是被其他東西突然消滅的。鑒于該動(dòng)物在滅絕前已與人類共存數(shù)千年,且1.4萬(wàn)年前世界經(jīng)歷了劇烈的氣候動(dòng)蕩,研究人員表示,它們滅絕的很可能原因是無(wú)法適應(yīng)變化的環(huán)境。

“我們的結(jié)果顯示,毛犀牛在第一批人類抵達(dá)東西伯利亞?wèn)|北部后,已有15,000年的生存種群。”遺傳學(xué)家洛夫·達(dá)倫說(shuō)古遺傳學(xué)中心的報(bào)告,“該觀點(diǎn)表明,滅絕是氣候變暖而非人類狩獵導(dǎo)致的?!?/p>

該研究已發(fā)表于基因組生物學(xué)與進(jìn)化.

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