全基因組研究證實(shí)了六個(gè)老虎亞種
野外仍有不到4,000只自由放養(yǎng)的老虎。保護(hù)這些剩余老虎的努力也受到不確定性的阻礙,即它們是代表六個(gè),五個(gè)還是僅僅兩個(gè)亞種?,F(xiàn)在,研究人員分析了32只典型老虎標(biāo)本的完整基因組,證實(shí)老虎確實(shí)屬于六個(gè)遺傳上不同的群體。該研究結(jié)果于10月25日在Current Biology上報(bào)道。
這六個(gè)亞種包括孟加拉虎,東北虎,華南虎,蘇門(mén)答臘虎,印度支那虎和馬來(lái)虎,于2004年首次提出。其他三個(gè)老虎亞種已經(jīng)滅絕。
“對(duì)老虎亞種數(shù)量缺乏共識(shí),部分阻礙了全球從瀕臨滅絕的邊緣恢復(fù)物種的努力,因?yàn)橐吧N群的圈養(yǎng)繁殖和景觀干預(yù)越來(lái)越需要明確界定保護(hù)管理單位,”北京北京大學(xué)羅淑瑾 “這項(xiàng)研究是第一個(gè)從整個(gè)基因組學(xué)角度揭示老虎自然歷史的研究。它為這種具有魅力的巨型動(dòng)物物種的起源和進(jìn)化提供了強(qiáng)有力的全基因組證據(jù)。”
羅及其同事,包括第一作者劉躍辰,開(kāi)始使用全基因組方法擴(kuò)展他們?cè)缙陉P(guān)于老虎進(jìn)化史和種群結(jié)構(gòu)的遺傳證據(jù)。他們意識(shí)到全基因組篩選也是尋找信號(hào)的唯一途徑,這些信號(hào)表明不同的老虎群體已經(jīng)過(guò)自然選擇以適應(yīng)他們所居住的不同地理區(qū)域的環(huán)境。
化石證據(jù)表明,老虎可以追溯到二百萬(wàn)到三百萬(wàn)年。但是,基因組證據(jù)表明,所有活著的老虎只追溯到大約11萬(wàn)年前,當(dāng)時(shí)老虎遭遇歷史性的人口瓶頸。
基因組證據(jù)表明,老虎種群中的基因流動(dòng)非常少。盡管老虎遺傳多樣性較低,但各群體的模式結(jié)構(gòu)高度合理,證明這些亞種各自具有獨(dú)特的進(jìn)化歷史。研究人員表示,這在大型貓科動(dòng)物中非常獨(dú)特,并指出其他幾種物種,如美洲虎,已經(jīng)顯示出更多的證據(jù)表明整個(gè)大陸的混合。
虎亞種具有鮮明的特征。例如,阿穆?tīng)柣⒑艽?,有淡橙色的皮毛,而Su他群島的蘇門(mén)答臘虎則較小,有較深的厚條紋毛皮。事實(shí)上,盡管最近所有活老虎的共同祖先,研究人員能夠發(fā)現(xiàn)自然選擇的證據(jù)。
“最后,我們感到非常驚訝的是,通過(guò)逐步進(jìn)行全基因組掃描,包含14個(gè)基因的7個(gè)區(qū)域作為潛在的選擇區(qū)域脫穎而出,”羅說(shuō)。
他們發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)選擇信號(hào)是在蘇門(mén)答臘虎中,橫跨一個(gè)包含與體型相關(guān)的ADH7基因的基因組區(qū)域。研究人員表示,蘇門(mén)答臘虎可能已被選擇用于較小的尺寸以減少其能量需求,使其能夠在島上較小的獵物上生存,例如野豬和小鹿麂。
這些新發(fā)現(xiàn)為老虎的亞種劃分提供了最有力的遺傳證據(jù)。羅說(shuō):“老虎并不都是一樣的。” “來(lái)自俄羅斯的老虎在進(jìn)化上與印度的老虎不同。即使是來(lái)自馬來(lái)西亞和印度尼西亞的老虎也不同。”
研究人員指出,由于在這項(xiàng)研究中只使用了一個(gè)來(lái)自圈養(yǎng)的標(biāo)本,因此華南虎的起源尚未得到解決。不幸的是,這個(gè)亞種在野外已經(jīng)滅絕。研究人員計(jì)劃研究來(lái)自全國(guó)各地的已知來(lái)源的舊標(biāo)本,以填補(bǔ)生活老虎進(jìn)化史的遺失。他們還從歷史標(biāo)本中檢索基因組信息,包括代表已滅絕的里海,爪哇和巴厘島老虎的標(biāo)本。
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