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發生了什麽?猛獁象或亡於意外而非基因

2024-06-28科學

1萬年前,最後的猛獁象族群被隔絕在西伯利亞的弗蘭格爾島上,當時海平面上升,切斷了這個多山的島嶼與大陸的通路。一項新的基因組分析顯示,這些在島上孤立生活了6000年的猛獁象,最多起源於8只個體,但在20代內增長到200~300只個體。6月27日,研究人員在細胞出版社(Cell Press)旗下期刊 Cell(【細胞】)上報告說,弗蘭格爾島猛獁象的基因組顯示出近親繁殖和低遺傳多樣性的跡象,但這還不足以解釋它們為何滅絕。

「我們現在可以自信地拒絕這種觀點,即族群數量太少,它們註定要因為遺傳原因而滅絕。」瑞典自然歷史博物館—斯德哥爾摩大學古遺傳學聯合中心前進演化遺傳學家、論文通訊作者Love Dalén說,「這意味著可能只是一些隨機事件殺死了它們,如果沒有發生這種隨機事件,那麽猛獁象今天仍會存在。」

除了揭示猛獁象族群動態外,對弗蘭格爾島猛獁象的分析還有助於為當今瀕危動物保護提供資訊。

論文第一作者、該中心的Marianne Dehasque說:「猛獁象是一個很好的參照物,可以用來理解正在發生的生物多樣性危機,以及從遺傳的角度來看,當一個物種經歷族群瓶頸時會發生什麽,因為它們反映了許多現代生物族群的命運。」

為了解弗蘭格爾島隔絕對猛獁象族群基因組的影響,研究小組分析了21只猛獁象的基因組,其中14只來自弗蘭格爾島,7只來自隔絕發生之前的大陸族群。總的來說,這些樣本跨越了猛獁象存在的最後5萬年,為了解猛獁象的遺傳多樣性如何隨時間變化提供了一個渠道。

與大陸祖先相比,弗蘭格爾島猛獁象的基因組顯示出近親繁殖和低遺傳多樣性的跡象。除了整體遺傳多樣性低外,它們還表現出主要組織相容性復合物(一組已知在脊椎動物免疫反應中起關鍵作用的基因)的多樣性降低。

研究人員發現,猛獁象居住在弗蘭格爾島的6000年裏,其族群的遺傳多樣性以非常緩慢的速度持續下降,但直到最後滅絕,猛獁象族群的規模是穩定的。盡管島上的猛獁象族群在6000年裏逐漸積累了適度有害的突變,但研究人員認為,族群也正在緩慢地清除最有害的突變。

「如果一個個體有一個極其有害的突變,它基本上是無法生存的,所以這些突變隨著時間的推移逐漸從族群中消失,但另一方面,我們看到猛獁象在滅絕之前幾乎一直在積累輕度有害的突變。」Dehasque說,「對於目前的保護策略來說,重要的是要記住,僅僅讓族群再次達到適當的規模是不夠的,人們還必須積極地進行基因監測,因為這些基因組效應可以持續6000多年。」

盡管在這項研究中分析的猛獁象基因組具有很長的時間跨度,但並不包括該物種存在的最後300年。不過,研究人員已經發掘出猛獁象最後時期的化石,並計劃在未來進行基因組測序。

「最後發生的事情仍然是一個謎——我們不知道為什麽它們在差不多存活了6000年之後滅絕了,但我們認為是突然發生了什麽事情。我們希望找到答案。」Dalén說。

閱讀論文:https://cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00577-4