06.25 2.2万年前的下颌残骨,发现了全球最古老的古大熊猫DNA样本

2.2万年前的下颌残骨,发现了全球最古老的古大熊猫DNA样本

在中国大熊猫繁育中心成都研究基地,一头年幼的大熊猫正在享用竹子大餐。

摄影:JAK WONDERLY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

2014年8月,古人类学家张颖奇及其团队在搜寻已知最大型的灵长目动物“巨猿”时,在一处污水潭内发现一堆残骨,据推测应该属于误入“天然死亡陷阱”的动物。

研究表明,没有任何一块残骨属于已灭绝的巨猿,但令人惊喜的是,这堆残骨中竟然有一具古大熊猫的下颌,约有2.2万年历史。正是通过这具边角残缺的下颌,我们发现了全球最古老的古大熊猫DNA样本。但是,仅凭这一具化石就确定新的物种,还有点为时过早。话虽如此,遗传基因证据表明,它确属于某种未知的古大熊猫谱系,而该谱系与其他大熊猫谱系分离的时间大约在18.3万年前。

2.2万年前的下颌残骨,发现了全球最古老的古大熊猫DNA样本

这具下颌化石源自2.2万年前的某只古大熊猫,与现存大熊猫的遗传关系较为亲近。

摄影:YINGQI ZHANG AND YONG XU

这种古大熊猫可能很适应当时所处的亚热带环境,可见那时候的古大熊猫多样性远比今天丰富。相关研究结论已于近日发表在《当代生物学》期刊上。

“关于大熊猫多样性的言论称不上亮点,但该团队对这具退化严重的化石进行了基因测序,这就让人颇为期待了。”爱荷华大学的古人类学家Russell Ciochon说道,其本人并未参与本文提及的项目。

“该基因测序样本不仅来自考古热点地区,还拥有相对古老的历史。”该研究报道的作者之一、遗传学家付巧妹这样说道。她负责的正是样本的遗传基因分析工作。隐藏的基因珍宝

现存野生大熊猫仅在中国四川、陕西和甘肃三个省份的极小范围内活动。但它们祖先的分布范围曾非常广泛。此前,科学家在中国、缅甸和越南北部都曾找到过大熊猫的化石,再远一点的地方甚至能到匈牙利和西班牙。

在中国广西找到这具残骨那片区域,大熊猫早已绝迹,因此张颖奇及其团队发现残骨时非常激动。不过,只要稍作观察就会发现,该残骨与现存大熊猫非常相似。但因只获得一段残骨而非完整的骨骼,因此无法深入展开研究。

正因如此,在此后一年半的时间里,化石被放置在了张颖奇中科院办公室的角落里,以抽纸包裹着置于塑料盒中。

多年来,付巧妹一直尝试从大熊猫化石中提取DNA,但中国南方的湿热气候很容易破坏DNA,因此一直很难进行这项任务。她的初次化石分析以失败告终。“但我不可能放弃,我会一直尝试下去。”付巧妹回忆道。

该团队曾对耳蜗内形似蜗牛壳的构造进行CT扫描,那里是DNA最为主要的保存部位之一。正是这一次的尝试让他们成功获得了完整的古大熊猫线粒体基因组。

付巧妹直言,这是一次令人振奋的胜利,“这些数据非常珍贵,而且意义重大。”

前景不明

该研究报道的结论让最近另一篇报道的论点产生了动摇,后者对中国南方的两具大熊猫化石进行了研究,一具5000年历史,另一具8500年历史。较为古老的这一具与现存大熊猫的亲缘关系很近,研究表明,这种古大熊猫从两者母系共同祖先分离的时间大约在6.2万年前。

据史密森生物保护研究所基因组保护中心的负责人Robert·Fleischer介绍,古大熊猫的基因库增长缓慢,两篇报道对此都给出了非常有利的补充。其本人并未参与本文提及的研究项目。

“比较两篇研究报道的结论是件有趣的事。”Fleischer如是说。经过比较分析才能更准确的确认化石的真正身份,判断亚热带气候下古大熊猫的潜在适应性。

付巧妹打算从这些化石中提取完整的细胞核基因组,这样一来,科学家们能够获得比谱系关系更多的信息,甚至能借此探索已灭绝古大熊猫的外貌信息,例如它们的黑白“外套”是否自古有之。

付巧妹及其团队将对大熊猫化石的线粒体DNA继续展开分析,以期填充大熊猫谱系的空白。对于未来,付巧妹认为,更完善地掌握大熊猫过去的信息有益于未来实施更多的保护措施。


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