自然科普:突破性DNA研究揭示了一個新猛獁象血統
來源:cnBeta.COM
發布時間:2021-04-28
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  據外媒CNET報道,2002年,當Love Dalén第一次作為(wei) 博士生開始研究古代動物DNA時,他的一位同事建議研究旅鼠。“每個(ge) 人都在研究猛獁象,”這位同事告訴Dalén,"這很有競爭(zheng) 力。"多年來,這些古老的長鼻動物一直吸引著公眾(zhong) 和科學家的想象力--當 Dalén機會(hui) 研究著名的長毛猛獁象時,他無法抗拒。他想了解為(wei) 什麽(me) 這些生物會(hui) 滅絕。

  但在周三,Dalén和其他21位科學家研究了長毛猛獁象時間線的另一端:它的起源。在發表在《自然》雜誌上的一篇具有曆史意義(yi) 的論文中,該團隊宣布他們(men) 從(cong) 超過100萬(wan) 年的猛獁象標本中檢索到了DNA--完成了迄今為(wei) 止年代最為(wei) 久遠的史前生物的基因測序工作。

  "這是一篇驚人的論文,"澳大利亞(ya) 格裏菲斯大學的古DNA研究人員Sally Wasef說。她並未參與(yu) 這項研究。

  該研究取得了兩(liang) 個(ge) 方麵的突破。首先,該團隊能夠從(cong) 牙齒樣本中分離出短小、降解的DNA片段,並通過最近測序和數據分析技術的改進獲得遺傳(chuan) 密碼。

  為(wei) 了對古老的DNA進行測序,該團隊檢查了幾十年前在西伯利亞(ya) 永久凍土中出土的三隻不同猛獁象的臼齒。“我們(men) 知道其中一些牙齒來自最早的長毛猛獁象,”Dalén說。他表示,團隊從(cong) 俄羅斯的合作者那裏“得到了這些牙齒的小塊根部”,這些用於(yu) 研究的牙齒通常重達幾公斤。對於(yu) 一隻巨型猛獁象來說,由於(yu) 西伯利亞(ya) 高緯度地區存在的冰冷溫度,這些臼齒受到保護,不會(hui) 退化。

  DNA的降解給科學家們(men) 尋找的年代帶來了一個(ge) 上限。隨著時間的推移,DNA會(hui) 分解成細小的碎片,然後也會(hui) 和很多其他來自環境的DNA混合在一起。“開始變得很難發現猛獁象DNA、細菌DNA、人類DNA和植物DNA之間的區別,”Dalén說。在大約150萬(wan) 年後,它變得太過退化,科學家們(men) 無法將其拚湊起來。

  在這項新的研究中,該團隊正處於(yu) 極限運行狀態。利用高通量測序和先進的計算分析,該團隊以現代大象基因組為(wei) 藍本,將三個(ge) 標本的DNA拚接在一起。這也有助於(yu) 對這些野獸(shou) 的年齡進行測定。其中兩(liang) 個(ge) 被稱為(wei) Krestovka和Adycha的樣本,分別有165萬(wan) 和134萬(wan) 年的曆史。第三個(ge) 更年輕的標本Chukochya,距今約87萬(wan) 年。

  DNA序列也帶來了第二個(ge) 突破。研究小組能夠利用這三個(ge) 樣本,評估一百萬(wan) 年前猛獁象的進化和標本化。Krestovka的數據指出了一個(ge) 全新的猛獁象血統,此前科學界並不了解。這對該團隊來說是個(ge) 驚喜。

  “我們(men) 以為(wei) 回到100萬(wan) 年左右的一切都會(hui) 是長毛猛獁象的祖先,”Dalén指出。“事實證明,一百萬(wan) 年前有兩(liang) 種不同類型的猛獁象”在西伯利亞(ya) 漫遊。

  該團隊無法獲得足夠的數據來真正說明Krestovka的血統是什麽(me) 樣子的,但他們(men) 可以表明Krestovka並沒有對長毛象的起源做出貢獻。

  相反,它很可能是在大約200萬(wan) 年前從(cong) 長毛猛獁象的祖先中分裂出來的,然後產(chan) 生了哥倫(lun) 布猛獁象--一個(ge) 存在於(yu) 氣候更溫暖的北美洲的物種。哥倫(lun) 布猛獁象大約在150萬(wan) 年前的某個(ge) 時候到達了那裏,所以時間線非常吻合。Krestovka和長毛猛獁象可能進行了雜交,產(chan) 生了哥倫(lun) 布猛獁象。研究小組的理由是,在這一過程中發生了這種雜交,但要了解哥倫(lun) 布猛獁的起源還需要做更多的工作。

  這兩(liang) 項突破都將有助於(yu) 進一步推進古基因組學,即研究已滅絕物種的古老DNA。

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