新的基因組研究提供了科學的答案
加州大學洛杉磯分校的生物學家今天在“ 科學進展 ”雜志上發(fā)表的研究表明,美國魚類和野生動物管理局根據(jù)“瀕危物種法案”取消灰狼的科學理由是不正確的。根據(jù)該法案保護灰狼的一個關(guān)鍵理由是其地理范圍包括大湖區(qū)和29個東部州以及北美大部分地區(qū)。魚類和野生動物管理局于2014年發(fā)表了一份文件,聲稱一種新認識的物種稱為東部狼,占據(jù)了大湖區(qū)和東部各州,而不是灰狼。因此,該法案下的原始列表無效,并且該服務建議該物種(除了墨西哥灰狼,北美最瀕危的灰狼)應該根據(jù)該法案取消保護。
根據(jù)“瀕危物種法”,美國魚類和野生動物管理局決定將灰狼從保護中移除,可能最早在今年秋天作出。在這項新研究中,生物學家分析了北美狼的完整基因組 - 包括灰狼,東狼和紅狼 - 土狼。研究人員發(fā)現(xiàn)紅狼和東狼都不是獨特的物種,而是灰狼和土狼的混合物。
加州大學洛杉磯分校的生態(tài)學和進化生物學教授羅伯特韋恩說:“最近定義的東部狼只是一只灰狼和土狼混合物,其基因組的75%被分配給灰狼。” “我們沒有發(fā)現(xiàn)東部狼具有單獨的進化遺產(chǎn)的證據(jù)?;依菓摫3制錇l臨滅絕的物種狀態(tài)并保存,因為去除它的原因是不正確的。灰狼確實生活在大湖地區(qū)和東部29個州。“
在北美和世界上最普遍的哺乳動物中,灰狼曾經(jīng)在美國,墨西哥和西歐的大部分地區(qū)滅絕,并且大部分生活在荒野和偏遠地區(qū)?;依侨匀簧钤诖蠛^(qū),但不是在東部各州。
韋恩說,顯然,這兩個物種在數(shù)百年前首次在美國南部混合,導致人口變得更像土狼,就像灰狼被屠殺一樣。最近在大湖區(qū)發(fā)生了同樣的過程,因為狼變得罕見,并且土狼在20世紀20年代進入該地區(qū)。
研究人員分析了12只純灰狼(來自沒有土狼的區(qū)域),3只土狼(來自沒有灰狼的區(qū)域),6只東方狼(研究人員稱之為大湖狼)和3只紅狼的基因組。
對于紅狼和東部狼是否是遺傳上不同的物種存在很大的爭議。在他們的研究中,研究人員沒有找到一種獨特的血統(tǒng),這種血統(tǒng)無法用灰狼和土狼之間的相互繁殖來解釋。
“如果你用人類 - 歐亞大陸的人類基因組進行同樣的實驗 - 你會發(fā)現(xiàn)人類基因組中有百分之四到四的人看起來像另一個物種的奇怪的基因組元素:尼安德特人,”韋恩說。“在紅狼和東部狼群中,我們認為它可能至少有10%到20%的基因組無法通過灰狼和土狼的祖先來解釋。但是,我們發(fā)現(xiàn)平均只有3%到4% - 類似于與我們的小參考集相比,在同一物種的個體中發(fā)現(xiàn)的。“
純東部狼被認為居住在安大略省的阿岡昆省立公園。研究人員研究了阿岡昆省立公園的兩個樣本,發(fā)現(xiàn)他們大約有50%的灰狼,50%的土狼。
生物學家錯誤地將灰狼和土狼的后代分類為紅狼或東方狼,但新的基因組數(shù)據(jù)表明它們是雜交種。“這些灰狼 - 土狼雜交種看起來很鮮明,被誤認為是一種獨特的物種,”韋恩說。
最終,在美國南部灰狼滅絕之后,紅狼只能彼此交配并與土狼交配,并變得越來越像土狼。
韋恩說,紅狼的灰狼約占25%,狼約占75%,而東部狼的血統(tǒng)約為75%的灰狼和25%的土狼。(韋恩的研究小組在1991年的“自然”雜志上發(fā)表了研究結(jié)果,暗示紅狼是灰狼和土狼的混合物。)
雖然1973年被列為瀕危物種的紅狼不是一個獨特的物種,但韋恩認為值得保護; 他說,它是美國南部存在的灰狼基因的唯一存儲庫。
研究人員分析了SNP(單核苷酸多態(tài)性) - 基因序列的變異,并使用了復雜的統(tǒng)計方法。在二十多個基因組中,他們發(fā)現(xiàn)SNP中有540萬個差異,這是一個非常大的數(shù)字。
韋恩說,“瀕危物種法”非常有效。然而,他補充說,當它在20世紀70年代制定時,生物學家認為物種傾向于不與其他物種雜交,如果有雜交種,它們就不那么合適了。從那時起,科學觀點發(fā)生了重大變化。他說,野外繁殖很常見,甚至可能是有益的。研究人員認為,瀕危物種法案應該具有更大的靈活性,以便在某些情況下保護雜交種(目前沒有),科學家們已經(jīng)提出了一些關(guān)于如何在不改變法律的情況下做到這一點的建議,Wayne說。
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