突破性DNA研究揭示了一个新猛犸象血统

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  据外媒CNET报道,2002年,当Love Dalén第一次作为博士生开始研究古代动物DNA时,他的一位同事建议研究旅鼠。“每个人都在研究猛犸象,”这位同事告诉Dalén,"这很有竞争力。"多年来,这些古老的长鼻动物一直吸引着公众和科学家的想象力--当 Dalén机会研究著名的长毛猛犸象时,他无法抗拒。他想了解为什么这些生物会灭绝。

  但在周三,Dalén和其他21位科学家研究了长毛猛犸象时间线的另一端:它的起源。在发表在《自然》杂志上的一篇具有历史意义的论文中,该团队宣布他们从超过100万年的猛犸象标本中检索到了DNA--完成了迄今为止年代最为久远的史前生物的基因测序工作。

  "这是一篇惊人的论文,"澳大利亚格里菲斯大学的古DNA研究人员Sally Wasef说。她并未参与这项研究。

  该研究取得了两个方面的突破。首先,该团队能够从牙齿样本中分离出短小、降解的DNA片段,并通过最近测序和数据分析技术的改进获得遗传密码。

  为了对古老的DNA进行测序,该团队检查了几十年前在西伯利亚永久冻土中出土的三只不同猛犸象的臼齿。“我们知道其中一些牙齿来自最早的长毛猛犸象,”Dalén说。他表示,团队从俄罗斯的合作者那里“得到了这些牙齿的小块根部”,这些用于研究的牙齿通常重达几公斤。对于一只巨型猛犸象来说,由于西伯利亚高纬度地区存在的冰冷温度,这些臼齿受到保护,不会退化。

  DNA的降解给科学家们寻找的年代带来了一个上限。随着时间的推移,DNA会分解成细小的碎片,然后也会和很多其他来自环境的DNA混合在一起。“开始变得很难发现猛犸象DNA、细菌DNA、人类DNA和植物DNA之间的区别,”Dalén说。在大约150万年后,它变得太过退化,科学家们无法将其拼凑起来。

  在这项新的研究中,该团队正处于极限运行状态。利用高通量测序和先进的计算分析,该团队以现代大象基因组为蓝本,将三个标本的DNA拼接在一起。这也有助于对这些野兽的年龄进行测定。其中两个被称为Krestovka和Adycha的样本,分别有165万和134万年的历史。第三个更年轻的标本Chukochya,距今约87万年。

  DNA序列也带来了第二个突破。研究小组能够利用这三个样本,评估一百万年前猛犸象的进化和标本化。Krestovka的数据指出了一个全新的猛犸象血统,此前科学界并不了解。这对该团队来说是个惊喜。

  “我们以为回到100万年左右的一切都会是长毛猛犸象的祖先,”Dalén指出。“事实证明,一百万年前有两种不同类型的猛犸象”在西伯利亚漫游。

  该团队无法获得足够的数据来真正说明Krestovka的血统是什么样子的,但他们可以表明Krestovka并没有对长毛象的起源做出贡献。

  相反,它很可能是在大约200万年前从长毛猛犸象的祖先中分裂出来的,然后产生了哥伦布猛犸象--一个存在于气候更温暖的北美洲的物种。哥伦布猛犸象大约在150万年前的某个时候到达了那里,所以时间线非常吻合。Krestovka和长毛猛犸象可能进行了杂交,产生了哥伦布猛犸象。研究小组的理由是,在这一过程中发生了这种杂交,但要了解哥伦布猛犸的起源还需要做更多的工作。

  这两项突破都将有助于进一步推进古基因组学,即研究已灭绝物种的古老DNA。

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