Nature：科學家發現最古老DNA序列

　　動物的遺傳信息最長可以保存多久？一百萬年！

　　2月17日，據《自然》上線的一項研究報道，古生物學家在西伯利亞東北部的永久凍土層中提取并解析了3頭猛犸象的遺傳物質，它們分別來自于70萬年、100萬年和120萬年前。

研究者解析了西伯利亞凍土中的猛犸象遺傳信息，這刷新了古動物DNA的年代紀錄。（圖片來源：BETH ZAIKEN /斯德哥爾摩古生物學中心）

　　這些從猛犸象象牙中提取的遺傳物質還揭示了猛犸象的譜系。其中一頭草原猛犸象是真猛犸象的直系祖先，還有一頭猛犸象遺骸在克列斯托夫卡村附近被發現，是此前未發現的種類，很可能是北美猛犸象的祖先。

　　人們不僅對猛犸象的起源有了新認識，對古DNA的研究也更近一步——在此之前，最古老的DNA測序紀錄是75萬年前，來自一匹馬的大腿骨。

　　生物體死亡后，染色體會成為碎片，碎片長度隨時間推移越來越短，直至分解。這導致即便人類能從中提取遺傳信息，很多信息也是不完整的。但在深層凍土中，遺傳信息的分解速度變慢，古DNA的保藏時間也能更持久。

　　該研究中的猛犸象遺骸最早于1970年代被俄羅斯古生物學家安德烈·謝爾（Andrei Sher）發現，他與瑞典自然歷史博物館的進化遺傳學家洛夫·達倫（Love Dalén）合作，嘗試從這批遺骸中提取有價值的信息。

　　他們從每頭猛犸象的牙齒中鉆取微小的樣本（大小約等于一撮鹽），并從中提取包含上千乃至上億堿基對的DNA。面對已經降解成數十億片段的遺傳信息，研究小組比對了已有的大象和猛犸象測序數據。

　　“這有點像看著拼圖盒上的圖片拼拼圖。”達倫表示。

真猛犸象的象牙 （圖片來源：洛夫·達倫）

　　根據遺骸發掘處的巖石攜帶的磁場信息和遺骸周圍其他的嚙齒動物骸骨，研究者可以推算出三頭猛犸象遺骸的產生時間。

　　將樣本的幾個基因和已知的遺傳特征關聯，研究者確認這些猛犸象在當時已經具備了適應極端寒冷氣候的能力，它們有厚實的毛皮和充足的脂肪堆積。

　　研究小組還發現，三頭猛犸象的基因樣本不同于北美猛犸象和哥倫比亞猛犸象。

　　其中第二古老的猛犸象遺骸有100萬年的歷史，被認定來自于草原猛犸象，即真猛犸象的直系祖先。

　　最古老的猛犸象來自于此前未知的家系，因為發現于克列斯托夫卡而以這一村莊的名字命名。研究人員推斷，克列斯托夫卡猛犸象約在150萬年前進入北美，之后與真猛犸象發生雜交，從而形成了北美大陸的獨特亞種——北美猛犸象。

　　這一系列發現大大增加了科學家對猛犸象的了解。進化生物學中，有一種觀念愈發流行：新物種的形成可以源于雜交，而非源于單個親本物種的分裂。此前有研究者找到過真猛犸象和哥倫比亞猛犸象的雜交證據，本次的研究意味著，古DNA研究中也出現了雜交證據。

　　達倫表示，突破百萬年的門檻，意味著古DNA研究者有望進一步探索其他哺乳動物的早期歷史。

　　化石中最古老的生物分子信息可見于鴕鳥、犀牛等動物，它們蛋殼或牙齒中包含的蛋白質序列比DNA更易保存。而這些樣品往往來自于有人為殘留物的考古現場。

　　那么，人們有沒有可能從凍土中發現人類近親的遺傳信息呢？這一問題目前還是未知，不過，凍土中的古DNA年限限制很容易確定。“260萬年，這是永久凍土的極限，在那之前，地球太溫暖了”。達倫表示。