猛犸象在西伯利亚草原漫游的700万年中进化出更小的耳朵和羊毛外套

一组研究人员将猛犸象的基因组与现代大象进行了比较，以找出猛犸象作为个体和物种的独特之处。研究人员7月700日在《当代生物学》杂志上报告说，猛犸象的许多商标特征——包括它们的羊毛皮毛和大量的脂肪沉积物——已经在最早的猛犸象中进行了基因编码，但这些和其他特征在该物种的000，<>+年存在中变得更加明确。他们还发现了一个具有几个突变的基因，这些突变可能是造成猛犸象微小耳朵的原因。

“我们想知道是什么让猛犸象成为猛犸象，”斯德哥尔摩古遗传学中心的古遗传学家和第一作者David Díez-del-Molino说。“猛犸象有一些非常典型的形态特征，比如它们厚厚的皮毛和小耳朵，你显然会根据冷冻标本的样子来期望，但还有许多其他适应，如脂肪代谢和冷感知，它们并不那么明显，因为它们在分子水平上。

为了鉴定猛犸象中“高度进化”的基因 - 这意味着它们已经积累了大量突变 - 研究小组将23只西伯利亚猛犸象的基因组与28种现代亚洲和非洲大象基因组进行了比较。这些猛犸象中有二十二只是相对现代的，在过去的100万年里生活过，其中十六个基因组以前没有被测序过。第二十三只猛犸象基因组属于已知最古老的猛犸象之一Chukochya，它生活在大约000万年前。

“拥有Chukochya基因组使我们能够识别出在猛犸象作为一个物种的生命周期中进化的许多基因，”资深作者，斯德哥尔摩古遗传学中心进化基因组学教授Love Dalén说。“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，它们在它的祖先中并不存在。

毫不奇怪，许多适应猛犸象的基因与生活在寒冷的环境中有关。其中一些基因是由不相关的现代北极哺乳动物共享的。“我们发现了一些与脂肪代谢和储存相关的高度进化的基因，这些基因也存在于驯鹿和北极熊等其他北极物种中，这意味着这些基因在适应寒冷的哺乳动物中可能存在趋同进化，”Díez-del-Molino说。

虽然以前的研究已经研究了一两个猛犸象的基因组，但这是对大量猛犸象基因组的首次比较。如此大的样本量使研究小组能够识别出所有猛犸象中常见的基因，因此可能是适应性的，而不是可能只存在于单个个体中的基因突变。

“我们发现，一些以前被认为对猛犸象特殊的基因实际上在猛犸象之间是可变的，这意味着它们可能并不那么重要，”Díez-del-Molino说。

总体而言，700万年前的Chukochya基因组共享了大约000.91%的突变，这些突变导致更现代的猛犸象的蛋白质编码变化。这意味着猛犸象的许多决定性特征——包括厚厚的皮毛、脂肪代谢和冷感知能力——在猛犸象第一次与其祖先草原猛犸象分道扬镳时可能已经存在。

然而，这些特征在楚科奇亚的后代中进一步发展。“最早的猛犸象还没有完全进化，”达伦说，“它们可能有更大的耳朵，它们的羊毛也不同——与后来的猛犸象相比，它们的羊毛可能不那么绝缘和蓬松。

更现代的猛犸象在T细胞抗原中也有几种免疫突变，这些突变在它们的祖先中没有看到。作者推测，这些突变可能增强了细胞介导的免疫力，以响应新出现的病毒病原体。

使用古老的猛犸象DNA会带来一系列障碍。“从实地考察到实验室工作，再到生物信息学，每一步都有些困难，”Díez-del-Molino说。

“除了野外工作，我们必须与北极熊和蚊子作斗争，另一个使这变得更加困难的方面是你必须在古老的DNA实验室工作，这意味着你必须穿着这套全身西装，戴着兜帽和面罩，遮阳板和双层手套， 因此，委婉地说，做实验室工作是相当不舒服的，“达伦说。“我想强调这篇论文的第二作者Marianne Dehasque，她为大多数这些样本进行了实验室工作。

所有基因组被纳入这项研究的猛犸象都是在西伯利亚收集的，但研究人员希望将来能够分支并比较北美猛犸象。“几年前，我们展示了猛犸象和哥伦比亚猛犸象祖先之间存在基因流动，所以这是我们需要考虑的事情，因为北美猛犸象可能也携带非猛犸象基因，”达伦说。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！