古代和歷史豹DNA在聚光燈下
了解豹種群的地理起源是一項復(fù)雜的任務(wù)??梢詮姆肿訑?shù)據(jù)推斷出的進(jìn)化模式與現(xiàn)有的化石證據(jù)不一致。發(fā)表在BMC進(jìn)化生物學(xué)的新研究對歷史線粒體DNA樣本進(jìn)行了研究,為古代和現(xiàn)代豹種群的進(jìn)化歷史提供了新的見解。Johanna Paijmans博士描述了她和同事們進(jìn)行的研究
豹子無法改變他們的位置,但他們改變了他們居住的地方......
豹(Panthera pardus)是大型的標(biāo)志性捕食者,目前分布在非洲和亞洲的大部分地區(qū)。亞洲人口被認(rèn)為是非洲豹子的后裔,這種非洲豹子是在非洲以外的傳播活動中創(chuàng)立的(就像人類歷史一樣)。
基于化石遺骸,我們知道大部分更新世都有歐洲的豹子,但這些歐洲豹子在最后一次冰期(約25000年前)的某個時期已經(jīng)滅絕。然而,目前尚不清楚已滅絕的歐洲豹如何與今天非洲和亞洲的豹子有關(guān)。
我們研究了來自歐洲“冰河時代”豹(其中一些長達(dá)45,000年)的古老DNA樣本,以及來自博物館藏品的亞洲和非洲豹樣本,以解決有關(guān)古代和現(xiàn)代豹子之間關(guān)系的問題以及這些標(biāo)志性捕食者的生物地理學(xué)。
生物地理學(xué)涉及對譜系的地理分布的研究,并試圖推斷可能導(dǎo)致觀察到的模式的過去過程。例如,豹子一直生活在歐洲,直到最后一個冰川期結(jié)束,這些滅絕種群的DNA可以告訴我們它們的起源,以及它們與今天生活的豹子有什么關(guān)系。
對當(dāng)前種群DNA的調(diào)查可能只能揭示在今天的豹子中存活下來的遺傳多樣性。雖然具有挑戰(zhàn)性,但包括來自古代和歷史樣本的DNA可以提供對物種的歷史和遺傳多樣性的獨特見解。這是因為它使我們能夠獲得有關(guān)今天不再存在的血統(tǒng)和種群的信息,如歐洲豹。
我們對古代DNA序列的分析表明,歐洲豹與亞洲豹相比,最近的祖先與非洲豹相比,這表明歐洲人口是建立在亞洲豹的同一非洲移民中。
非洲之外:不是第一個,也不是最后一個
我們的數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持了所有活豹的假設(shè)非洲血統(tǒng)。有許多其他哺乳動物已經(jīng)提出非洲血統(tǒng)(例如鬣狗,獅子),包括我們自己的祖先。
我們已經(jīng)使用化石校準(zhǔn)的遺傳方法來估計豹外非傳播的時間,我們的結(jié)果表明它發(fā)生在710-483千年前。豹子的遺傳數(shù)據(jù)也表明,非洲外的傳播只發(fā)生在一次事件中,而不是多次重復(fù)事件。
這一事件的發(fā)生時間并不直接與最早的原始人(大約2百萬年前的直立人)或最早的解剖學(xué)上的現(xiàn)代人(大約10萬年前的H. sapiens)的分散相關(guān),所以很可能不同的過程推動了每個物種的非洲外擴(kuò)散事件。
我們的爪哇豹的意外結(jié)果
據(jù)報道,我們的一只豹子樣本來自爪哇,其中豹子被分配到一個單獨的亞種(爪哇豹子Panthera pardus melas)。以前的研究發(fā)現(xiàn),爪哇豹的DNA與所有大陸亞洲豹不同,這表明這種群體在東南亞已被隔離很長一段時間。然而,我們發(fā)現(xiàn)爪哇豹博物館標(biāo)本與印度支那豹密切相關(guān),這表明大陸和爪哇豹之間可能存在更近期的遺傳交換。
當(dāng)然,雖然單個樣本的結(jié)果應(yīng)該謹(jǐn)慎對待,但他們確實要求對爪哇豹及其與大陸種群的關(guān)系進(jìn)行更詳細(xì)的調(diào)查。
對現(xiàn)代豹的影響
我們研究了線粒體DNA,它只是基因組的一小部分,只能通過雌性系繼承。因此,它只揭示了一個物種的進(jìn)化歷史的一部分,并且可能存在導(dǎo)致相似遺傳模式的多種情景,使得它們難以區(qū)分。爪哇豹的意外結(jié)果是與保護(hù)策略制定相關(guān)的挑戰(zhàn)的一個很好的例子。
目前,爪哇豹的保護(hù)工作是基于其作為獨特亞種的分類地位。我們的研究結(jié)果可能預(yù)示著大陸和爪哇之間最近的基因流動比之前認(rèn)為的更為嚴(yán)重,這可能會對豹種群管理產(chǎn)生影響。
然而,目前的分類學(xué)基于比單獨的線粒體DNA更多的因素。需要收集更多數(shù)據(jù),以便充分描述爪哇與大陸豹之間的關(guān)系以及如何最好地確保它們的持續(xù)生存。
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