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丢失的基因揭示了披毛猛犸象的进化过程

正在致力于让猛犸象复活的研究人员发现,随着时间的推移,猛犸象的DNA发生了几处改变,这揭示了它们是如何进化的。

Sean Mowbray
作者:肖恩·莫布雷
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史前冰河时期的猛犸象搏斗图片来源:Dotted Yeti/Shutterstock

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科学家们正在努力让一种类似猛犸象的物种重回地球苔原。然而,去年发表的一项研究使这些努力变得复杂。斯德哥尔摩古遗传学中心的研究人员发现,猛犸象在进化过程中失去了近100个基因

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进化的猛犸象基因

斯德哥尔摩大学进化基因组学教授Love Dalén解释说,基因的这种改变可以改变通路,从而影响关键性状。

Dalén说:“从进化的角度来看,这意味着由于这些缺失已经在猛犸象中固定下来,所以它们在某种程度上是适应性的。”

但这仍然是一个假设,这些发现提出了更多问题。Dalén说:“我们不知道这些缺失是什么时候进化的。可能是在猛犸象与大象分化以来的任何时候,大约五百万年前。”

哪些基因发生了变化?

总共有84个基因被删除,3个基因发生了短插入,改变了基因组结构。研究人员认为,这些改变可能是猛犸象适应它们所生活的寒冷北方环境所必需的。

古遗传学中心的学生Marianne Dehasque在一份声明中说:“几个受影响的基因与经典的猛犸象性状有关,如毛发生长和毛发形状、脂肪沉积,以及骨骼形态和耳朵形状。”

研究人员分析了多个猛犸象基因组,并将其与之前测序的猛犸象和大象基因组进行了比较。他们的结果表明,随着时间的推移,这些修改导致了“猛犸象独特的表型适应,并且可能对其在自然环境中生存至关重要”,研究人员写道

审视猛犸象的整个基因组

为了确认这些缺失与适应性相关,研究小组现在旨在对猛犸象进化寿命中的基因组进行测序,以更好地了解这些性状何时进化。

Dalén说:“我们接下来要做的是在过去一百万年里创建一个基因组断面,以了解这些变化是什么时候发生的。它们是协同进化的,还是在某些时期,例如气候变化期间,进化得更快?所以,这是我们的最终目标。”

最近的研究——对23只猛犸象的基因组进行测序——发现它们的共同毛茸茸的特征在与大象最初分化后,随着时间的推移而发展和增强。

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猛犸象是什么时候灭绝的?

这种笨重且以毛茸茸闻名的大象近亲在地球上漫游了大约五百万年,然后在大约4000年前消失了。人类在它们的灭亡中扮演了一部分角色,但研究表明是气候变化导致了它们的灭绝

Dalén和他的团队开始研究弗兰格尔岛上最后剩下的种群。他们的研究还导致了追溯到一百多万年前的猛犸象DNA测序,Dalén认为这是一个“开创性的”发现,因为它表明有可能追溯到如此遥远的基因层面。

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让猛犸象复活

DNA发现也影响了Colossal Laboratories正在进行的去灭绝项目。科学家们正在努力让一种适应寒冷的猛犸象状大象,以及其他已灭绝物种(如渡渡鸟),利用CRISPR技术

Dalén说:“我的看法是,完成这个项目会非常困难,但另一方面,这是一项有趣的尝试。就猛犸象而言,你需要移除大象基因组的一部分。”

研究表明,不这样做“可能会阻止复活的猛犸象在其自然栖息地重新引入和生存”。Dalén补充说,这并非不可能,相对而言,利用CRISPR技术可以做到,“这只是你需要做的另一件事”。

如果猛犸象回归,研究小组的发现可能会产生全球影响,但Dalén解释说,他们追求这些问题的核心原因在于基础科学。

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他说:“我们出于好奇,想知道是什么让猛犸象成为猛犸象;它们从何而来,以及进化是如何发生的。”


阅读更多:科学家们可能让这些已灭绝的动物重返人间


  • Sean Mowbray

    Sean Mowbray

    Sean Mowbray 是苏格兰的一名自由记者,为《Discover Magazine》报道健康、考古和综合科学等主题。

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