猛犸象为何灭绝？基因组提供新线索

来源：生物通   发布者：张荐辕   日期：2015-04-24  

也许你还记得电影《冰河世纪》中那两只可爱的猛犸象，而实际上它们在公元前2000年就已经灭绝了。科学家们正从它们残留的骸骨中，寻找着猛犸象消失的线索。近日，一个国际研究小组就在《Current Biology》杂志上发表了他们的研究成果。 这个研究团队由瑞典自然历史博物馆的研究人员领导。他们对两头猛犸象的标本进行了测序，一头来自西伯利亚，距今约45,000年，另一头则生活在弗兰格尔岛，距今约4,300年，之后没过多久猛犸象就灭绝了。 利用这两个新测序的猛犸象基因组，研究人员检测到遗传多样性的下降，以及与弗兰格尔岛上近亲繁殖相关的序列的上升，不过猛犸象为何在数百年后相继死亡仍然是一个谜。文章的第一作者Eleftheria Palkopoulou表示：“我们仍然不能确定灭绝的原因。” 考古研究表明，在中更新世或晚更新世时期，猛犸象的数字是稳定的。然而，在11,000年前的更新世结束和全新世开始的时期，这种动物几乎全部消失，只有几个岛屿上还有剩余。弗兰格尔岛上的猛犸象代表了最后的那一批，它们一直延续到4000年前。 Palkopoulou及其同事对一个弗兰格尔岛上的猛犸象臼齿样本进行了全基因组测序，此样本距今约4,300年。他们对样本进行处理，以去除在古DNA降解过程中胞嘧啶脱氨形成的尿嘧啶，利用Illumina的HiSeq 2500进行测序，并与非洲大草原的大象参考基因组进行比对。 加拿大的合作者则利用类似的方法，对一头猛犸象软组织样本的DNA进行测序，这个样本来自西伯利亚的奥伊米亚康地区，距今约有44,800年。在晚更新世时期，这一地区生活着一大群猛犸象。 对于弗兰格尔岛的个体，超过四分之三的猛犸象读取能比对到大象基因组，平均覆盖深度达11.2倍。而对于奥伊米亚康的猛犸象序列，比对的比例略低（约为64%），平均覆盖深度达17倍。 线粒体基因组序列表明这两头猛犸象属于之前认为在100万年前有分支的母系血统。然而，根据X染色体和常染色体的序列，作者预计这种分支要近得多，大约在5万年前。 研究人员还没有找出特定的事件，导致猛犸象群体的大量缩减。Palkopoulou表示：“我们不确定是否与天气有关。没有人类的捕杀，这是绝对的。所以这有些令人费解，为什么它们就突然遇到了瓶颈。” 最后，基因组分析表明，弗兰格尔岛标本的遗传变异减少，其杂合序列比另一个标本少了约五分之一。这些及其他数据与弗兰格尔岛群体数量的减少一致，说明更频繁的近亲繁殖加速了灭绝。即便如此，Palkopoulou认为，还需要更多的研究来跟踪下降的轨迹。“猛犸象在岛上生存了6,000年，但在4,000年前突然消失，”她指出。 瑞典的研究人员正在筛选其他的弗兰格尔岛标本，希望找到最适合基因组测序的，以便解开猛犸象灭绝之谜。

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