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毛茸茸的猛犸象一直都是毛茸茸的吗?

事实证明,当猛犸象漫步在西伯利亚草原上时,它们的毛发变得越来越浓密。

作者:Sam Walters
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科学家们利用猛犸象的象牙(例如这颗 18,000 年前的象牙)对它们的基因组进行了测序。来源:Love Dalén

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最早的猛犸象是温暖的,但最后的猛犸象却更温暖。事实上,发表在《Current Biology》上的一篇论文指出,猛犸象最著名的特征,包括它们蓬松的毛发,在它们长达 70 万年的西伯利亚时期里不断增强。

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论文作者之一 Love Dalén 博士与 Yuka 猛犸象合影,该猛犸象的基因组被纳入了分析。(来源:Ian Watts)

Ian Watts

毛茸茸,更毛茸茸,最毛茸茸

猛犸象的标志性特征——毛发,使该物种得以在西伯利亚严寒的草原上生存和繁衍了 70 多万年。但尽管这一特征对该物种至关重要,专家们一直对其感到好奇,并努力确定它何时出现以及如何随着时间推移而演变。

为了解决这些“毛茸茸”的谜团,一个由古生物学家和古基因组学家组成的团队测序了 23 个猛犸象标本的基因组,并研究了它们的异同。据一份新闻稿称,该团队的专家之一、瑞典斯德哥尔摩古基因组学中心的 David Díez-del-Molino 表示:“我们想知道是什么让猛犸象成为猛犸象。”

虽然其他团队过去曾比较过一到两个猛犸象的基因组,但该团队选择一次性比较大量的基因组。这使得专家们能够确定哪些突变在西伯利亚的猛犸象中普遍存在,哪些不普遍,从而揭示哪些突变是适应性的,哪些不是。

最终,结果显示猛犸象的毛发从该物种的早期就存在了,但随着时间的推移变得越来越突出,使猛犸象更能适应其寒冷的环境。


阅读更多: 百万年前的 DNA 带来猛犸象的惊喜


猛犸象特征的纠葛

该团队测序了 23 个猛犸象的基因组,其中 16 个是首次被测序。他们想找出那些在猛犸象长期存在期间一直存在并积累了大量突变的基因。其中一个保存完好的标本 Chukochya 生活在大约 70 万年前,是世界上最古老的标本之一,而其他 22 个标本则生活在大约 10 万年前或更早。

据新闻稿称,该团队的另一位专家、古基因组学中心教授 Love Dalén 表示:“拥有 Chukochya 的基因组,让我们能够识别出许多在猛犸象物种生存期间进化的基因。这使我们能够实时研究进化,我们可以说这些特定的突变是猛犸象独有的,并且不存在于其祖先身上。”

总体而言,70 万年前的基因组与 10 万年前的基因组共享了近 92% 的突变,这表明猛犸象的许多特征在其与祖先草原猛犸象分化时就已经存在了。

尽管如此,这些特征在猛犸象的存在期间得到了发展。“最早的猛犸象并未完全进化,”Dalén 在新闻稿中说道。“它们的毛发有所不同——与后来的猛犸象相比,可能不那么保暖和蓬松。”

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不出所料,猛犸象之间共享的大部分基因都与它们所处气候的寒冷条件有关。例如,这些标本的基因组显示出在代谢和储存脂肪方面具有先进的能力,并且能够感知温度,而这些能力随着时间的推移而增强。

该团队还将猛犸象的基因组与更现代物种的基因组进行了比较,包括亚洲象和非洲象的基因组。令他们惊讶的是,他们发现猛犸象的几项突变在现代动物中仍然存在,但不是在亚洲象或非洲象身上,而是在适应北极的动物身上。

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根据新闻稿,Díez-del-Molino 表示:“我们发现了一些与脂肪代谢和储存高度进化的基因,这些基因也存在于其他北极物种,如驯鹿和北极熊身上,这意味着这些基因在适应寒冷的哺乳动物身上可能发生了趋同进化。”

当然,现代猛犸象也表现出了一些与古代猛犸象不同的突变,包括免疫系统中的突变。这些突变可能使 10 万年前的猛犸象对病毒病原体具有更强的免疫力。


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  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

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