古基因組改寫大象歷史

　　古基因組改寫大象歷史

　　滅絕大象DNA揭示物種間復雜關系

　　本報訊 一個神秘古化石的基因組已經動搖了大象的家族樹。

　　現代大象被劃分為3個種：亞洲象（Elephas maximus）和兩種非洲象——森林象（Loxodonta cyclotis）以及那些生活在熱帶草原的草原象（Loxodonta africana）。非洲象最初被認為是一個物種，直到2010年才被確認為兩個種。

　　科學家之前曾根據化石證據假設，一種名為“直齒象”（Paleoloxodon antiquus）的古老祖先是亞洲象的近親。這種史前象一直生活在歐洲森林中直至距今約10萬年前。

　　事實上，一項遺傳學分析如今顯示，上述古老的物種更接近于今天的非洲森林象。更令人驚訝的是，今天生活在剛果盆地的森林象在親緣關系上更接近于已經滅絕的直齒象，而不是非洲的草原象。并且連同新公布的古代猛犸象（Mammuthus primigenius）基因組，分析表明，許多不同的大象以及猛犸象在過去曾異種交配。

　　哥本哈根丹麥自然歷史博物館進化遺傳學家Tom Gilbert表示：“這真的令人印象深刻。”他說，即便對于專家而言，之前有關直齒象的了解也是鳳毛麟角的。“而我們聽到的第一件事，就是基因組。”

　　斯德哥爾摩瑞典自然歷史博物館古遺傳學家Love Dalen指出，這些研究將促使科學家重新建立大象的家族樹。他說：“基本上，Loxodonta作為一個屬名是無效的。”

　　Dalen認為，分類學家可能需要為不同的物種想出新的名字，從而更好地表達草原象、森林象和直齒象之間的關系。

　　科學家在9月15日于英國牛津召開的第七屆生物分子考古學國際研討會上宣布了相關研究成果。

　　由美國馬薩諸塞州波士頓哈佛醫學院進化遺傳學家Eleftheria Palkopoulou和人口遺傳學家David Reich率領的研究團隊，連同德國波茨坦大學進化遺傳學家Michael Hofreiter完成了這項研究。該研究基于來自德國的兩個具有12萬年歷史的直齒象基因組樣本。

　　Palkopoulou與她的同事還揭示了其他動物的基因組，包括4只猛犸象，以及第一次完成了來自北美洲的1只哥倫比亞猛犸象（Mammuthus columbi）和2只北美乳齒象（Mammut americanum）的全基因組測序。

　　研究人員發現的證據表明，許多不同種類的猛犸象發生了異種交配。直齒象與亞洲象和猛犸象都進行過繁殖。而非洲草原象和森林象——如今已經知道生活在剛果民主共和國的這兩種大象之間存在異種交配——似乎在遙遠的過去就已經有了異種交配行為。Palkopoulou希望能夠摸清這些雜交是在什么時候發生的。

　　科學家在此次會議上表示，這項研究是古基因組學研究的一塊里程碑。直齒象并非最古老的基因組，這一紀錄來自于一匹馬骨骼的基因組，其年代距今78萬年至56萬年之間，該化石發現于冰凍的加拿大北極圈之內。但直齒象基因組確實代表了一種來自溫暖環境的最古老的完整基因組。事實是，其中一個直齒象的基因組的質量是如此之高，這讓許多科學家大吃一驚。

　　“這些發現都屬于古生物學領域。”Gilbert說，“它代表了我們今天的研究水平。”

　　“之前沒有人敢想象測定直齒象的基因組。”Dalen說，“回到那么遙遠的過去，這真是瘋了。”

　　大象是目前陸地上最大的哺乳動物，屬于長鼻目，只有一科兩屬三種，即象科，非洲象屬和亞洲象屬。廣泛分布在非洲撒哈拉沙漠以南和南亞及東南亞以至中國南部邊境的熱帶及亞熱帶地區。大象是現存世界上最大的陸地棲息群居性哺乳動物，通常以家族為單位活動。大象的皮層很厚，但皮層褶皺間的皮膚很薄，因此常用泥土浴的方式防止蚊蟲叮咬。象牙是防御敵人的重要武器。大象的祖先在幾千萬年前就出現在地球上。大象家族曾是地球上最占優勢的動物類群之一，目前已發現400余種化石。但由于歷史上氣候和人為原因，導致這個族群的種類越來越少。目前地球上大象僅剩下2屬3種：亞洲象、非洲草原象、非洲森林象，且它們也正受到嚴重的威脅。（趙熙熙）

　　《中國科學報》 (2016-09-21 第2版 國際)