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中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)研究團隊破解諾氏駝基因之謎

  中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊(記者 程墨 通訊員 王俊芳)5月15日,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室賴旭龍教授、盛桂蓮教授領(lǐng)導(dǎo)的古DNA團隊,聯(lián)合中國國家博物館、丹麥哥本哈根大學(xué)等研究機構(gòu)科研人員完成的“諾氏駝古基因組研究揭示舊大陸駱駝復(fù)雜的演化歷史”研究成果,在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)上在線發(fā)表。

  該項研究首次對駱駝屬中體型最大的成員——已滅絕諾氏駝的化石材料開展古基因組研究,研究人員運用駱駝屬動物滅絕種與現(xiàn)生種的遺傳學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合形態(tài)學(xué)、年代學(xué)、穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)進行跨學(xué)科分析,研究發(fā)現(xiàn)歐亞大陸雙峰駱駝不同物種在地質(zhì)歷史時期存在廣泛的基因流動,其演化歷史比學(xué)界已有認知更為復(fù)雜。

  駱駝對干旱惡劣氣候環(huán)境有很強的耐受性,被譽為“沙漠之舟”,是學(xué)界探究生物環(huán)境適應(yīng)性的理想物種。駱駝也曾是“絲綢之路”的象征與符號,極大地促進了古代東西方的經(jīng)貿(mào)和文化交流,其演化歷史一直備受關(guān)注。早更新世晚期以來,歐亞及非洲大陸的駱駝以4種真駝為代表:現(xiàn)生的單峰駝、家雙峰駝、野雙峰駝和已滅絕的雙峰駱駝——諾氏駝。

  為探究現(xiàn)生雙峰駝與諾氏駝的親緣關(guān)系,研究人員獲取了我國東北地區(qū)7個晚更新世諾氏駝化石材料的完整線粒體基因組及部分核基因組,與歐亞及非洲大陸現(xiàn)生駱駝的同源分子數(shù)據(jù)進行對比分析,并采用D-統(tǒng)計對諾氏駝與現(xiàn)生雙峰駱駝的祖先種群可能存在的基因流動進行分析,發(fā)現(xiàn)在駱駝屬動物的進化史上,3種雙峰駱駝不同種之間存在廣泛雜交,諾氏駝與家雙峰駝、野雙峰駝之間的演化關(guān)系不能模式化為簡單的分叉樹,推測其應(yīng)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

  與現(xiàn)生雙峰駝有著交叉親緣關(guān)系的諾氏駝卻在晚更新世末期迅速走向滅絕,研究人員通過對諾氏駝樣品的碳同位素分析發(fā)現(xiàn),隨著時間推移其食性變化不大,諾氏駝飲食習(xí)慣較單一,比較“挑食”。相比于現(xiàn)生家雙峰駝和野雙峰駝,諾氏駝的核苷酸多樣性更低,這可能反映了在深海氧同位素3階段(距今約6—3萬年)期間諾氏駝種群就已發(fā)生了收縮,隨后到來的末次盛冰期(距今約2.1萬年)嚴酷氣候環(huán)境成為壓垮諾氏駝的最后一根稻草。

  研究人員表示:“駱駝具有耐干旱、對環(huán)境適應(yīng)性強的特點,與人類文明有著密切的關(guān)系,對諾氏駝古DNA的研究,對揭示該種群自身演化以及系統(tǒng)認識其現(xiàn)生近緣物種的分子演化歷史均具有非常重要的意義?!?/p>

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