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粪便DNA揭示了害羞的霍加狓的生活方式

了解濒危的霍加狓物种,以及研究人员如何通过无创基因技术揭示其生活方式。

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试着了解一下霍加狓,你会发现信息很少。这种非洲哺乳动物最常被冠以“难以捉摸”的形容词。但即使我们找不到任何霍加狓,我们也能通过它们的DNA了解它们的生活方式——而我们可以在它们的粪便中找到它们的DNA。霍加狓是一种有蹄类动物,类似于牛。或者更确切地说,类似于它的近亲——长颈鹿。它有着优雅的面部,一条长长的蓝色舌头,以及一条斑马条纹的臀部。它生活在刚果民主共和国茂密的雨林中,私下里咀嚼树叶。直到20世纪,西方世界才得知这种动物的存在。英国卡迪夫大学的博士生David Stanton说:“研究霍加狓的一个伟大之处在于,事先关于它们的信息非常少。因此,从这个意义上说,我们发现的一切都是一个惊喜。” Stanton和他的合著者们刚刚发表了一项对霍加狓社会的研究。他们没有去寻找真正的野生霍加狓(还记得,它们很害羞吗?),而是搜遍了刚果民主共和国的国家公园——霍加狓动物保护区,寻找它们的粪便。研究人员收集了208份粪便样本。他们能够从105份样本中提取并测序DNA,并确认所有105份样本都来自霍加狓。即使没有看到任何野生动物,科学家们也能从这些遗传物质中拼凑出关于霍加狓生活方式的一些线索。首先,他们分析了关系更近的霍加狓是否生活(并排便)得更靠近。这些动物是否生活在家庭群体中?答案是否定的。Stanton说:“除了母子之外,‘近亲在任何有意义的意义上似乎都不会比非近亲生活得更接近。’”研究人员得出结论,霍加狓是独居的。他们还可以通过粪便一窥这些动物的性生活。为此,科学家们使用了一个计算机程序,该程序筛选了基因序列,寻找同胞。该程序发现了一对全同胞(拥有相同父母的动物)。但在这些动物中,大约有200对半同胞。这表明霍加狓是多配偶制的;它们不只与一个配偶在一起。最后,研究人员调查了霍加狓的活动范围。从具有相同DNA的粪便堆来看,单个霍加狓的活动范围并不大。几乎所有这些匹配的粪便堆的距离都在一公里以内。然而,雄性霍加狓彼此之间的亲缘关系不如雌性。这表明,在定居下来之前,雄性会远离它们出生的地方。这种模式在哺乳动物中并不少见,尽管有时雌性才是进行活动或“扩散”的一方。Stanton说:“最令人惊讶的是,这种动物似乎能够扩散到如此远的距离。”该团队收集了覆盖近14,000平方公里的公园各处的粪便样本。然而,基因分析并未在霍加狓种群中发现任何亚群。Stanton说:“似乎当一只霍加狓迁徙时,它‘相对自由地穿过一个与(非常)小国家一样大的国家公园’。我们没有发现任何证据表明河流或道路等障碍物会影响这种移动。”霍加狓是濒危物种,了解它们的生活方式有助于人类保护它们。Stanton说,除了作为值得保护的目标之外,霍加狓“在科学上是一种迷人的动物”。它与近亲分离了1500多万年的进化史,其取食行为也与其他任何非洲有蹄类动物都不同。保护霍加狓可能无法让它们不再难以捉摸,但至少我们会知道这种奇特的物种仍然存在于某个地方。

图片:由Raul654(经维基共享资源)提供

Stanton, D., Hart, J., Kümpel, N., Vosper, A., Nixon, S., Bruford, M., Ewen, J., & Wang, J. (2015). Using non-invasive genetic techniques to enhance knowledge of an endangered and elusive species, the okapi. Journal of Zoology, DOI: 10.1111/jzo.12205

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