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黑猩猩通过遗传和行为适应不同环境

科学家们对地理和生态多样化的黑猩猩群体进行了有史以来最大规模的基因分析。

作者:Paul Smaglik
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乌干达的母子黑猩猩图片来源:Kevin Langergraber/The Ngogo Chimpanzee Project

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黑猩猩的适应能力惊人。与其他非人类灵长类动物不同,它们生活在各种栖息地,并发展出了不同的行为以在其中茁壮成长。

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最近的一项研究表明,黑猩猩在基因上也能够适应特定的环境挑战。据《*Science*》杂志上的一项研究报道,尤其是森林黑猩猩,其某些基因发生了变化,这些基因与人类抵抗疟疾的基因相同。这项研究对黑猩猩保护和人类健康都有影响。

“我们发现黑猩猩和人类之间存在平行适应的潜在证据,这一事实表明,研究黑猩猩的进化(以及更广泛的灵长类动物进化)不仅有助于我们了解我们最亲近的现存亲戚,也有助于我们了解我们自身的进化,”伦敦大学学院遗传学教授、该论文作者之一的 Aida Andrés 说。

了解黑猩猩的韧性

在保护方面,了解基因韧性有助于预测黑猩猩如何应对全球变暖。

“由于气候变化,许多栖息地预计将变得更加干燥、炎热和季节性更强,因此这种生态多样性和适应性反应不仅对黑猩猩,而且可能对生活在同一地区的其他物种,以及更广泛而言,生活在类似变化栖息地的其他物种都尤为重要,”Andrés 说。

在健康方面,比较这两种物种对疟疾等病原体的反应方式,可以增进我们对人类和黑猩猩传染病的理解,因为我们共享大约 98% 的相同 DNA。

“我们观察到黑猩猩的基因适应信号与已知能赋予人类一些疟疾抵抗力的基因相同,这一事实表明,这两个物种可能以非常相似但独立的方式适应同一种感染,”Andrés 说。


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捕捉基因差异

然而,在制定基于黑猩猩抵抗力的针对人类的策略之前,我们需要更好地了解黑猩猩如何通过基因来应对疟疾等疾病。我们还需要了解这些在黑猩猩和人类基因中似乎都有助于抵抗疾病的、有时微妙但重要的基因差异。

Andrés 强调,我们不能确定他们在黑猩猩身上发现的基因确实有助于它们抵抗疟疾——我们只知道这些基因与人类中已知能起到这种作用的基因相似。进化上的相似性并不一定意味着在两个物种之间具有相同的生物学功能。

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尽管如此,研究小组还是采取了多项措施,以确保他们能够捕捉到来自各种黑猩猩的基因差异。这始于收集大量的粪便样本——这是在不打扰这些难以捉摸的动物的情况下获取其 DNA 的必要步骤。

这项工作涉及收集了来自 30 个黑猩猩群体(包括四个亚种)的 828 只野生黑猩猩的样本,这些黑猩猩来自各种地理和生态环境。随后对黑猩猩基因组中产生蛋白质的部分进行了基因分析,这是该物种迄今为止最大规模的此类努力。

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科学家们比较了来自不同亚种和环境的黑猩猩的基因信息,并寻找在一种环境比另一种环境出现频率更高的变异。例如,他们注意到森林黑猩猩在与疟疾抵抗相关的基因上的差异比其他群体更明显。


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向前看,向后看

除了展望黑猩猩和人类如何适应各种挑战,该团队还打算回顾早期人类如何展现其自身的韧性。

“黑猩猩对林地-稀树草原的基因适应,能告诉我们早期现代人类从深林迁徙到林地再到稀树草原时可能经历的适应过程吗?这与人类起源有关,”Andrés 说。

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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • Paul Smaglik

    在加入Discover Magazine之前,Paul Smaglik做了20多年的科学记者,专注于美国生命科学政策和全球科学职业问题。他的职业生涯始于报纸,后来转向科学杂志。他的作品曾出现在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。

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