06.25 2.2萬年前的下頜殘骨,發現了全球最古老的古大熊貓DNA樣本

2.2萬年前的下頜殘骨,發現了全球最古老的古大熊貓DNA樣本

在中國大熊貓繁育中心成都研究基地,一頭年幼的大熊貓正在享用竹子大餐。

攝影:JAK WONDERLY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

2014年8月,古人類學家張穎奇及其團隊在搜尋已知最大型的靈長目動物“巨猿”時,在一處汙水潭內發現一堆殘骨,據推測應該屬於誤入“天然死亡陷阱”的動物。

研究表明,沒有任何一塊殘骨屬於已滅絕的巨猿,但令人驚喜的是,這堆殘骨中竟然有一具古大熊貓的下頜,約有2.2萬年曆史。正是通過這具邊角殘缺的下頜,我們發現了全球最古老的古大熊貓DNA樣本。但是,僅憑這一具化石就確定新的物種,還有點為時過早。話雖如此,遺傳基因證據表明,它確屬於某種未知的古大熊貓譜系,而該譜系與其他大熊貓譜系分離的時間大約在18.3萬年前。

2.2萬年前的下頜殘骨,發現了全球最古老的古大熊貓DNA樣本

這具下頜化石源自2.2萬年前的某隻古大熊貓,與現存大熊貓的遺傳關係較為親近。

攝影:YINGQI ZHANG AND YONG XU

這種古大熊貓可能很適應當時所處的亞熱帶環境,可見那時候的古大熊貓多樣性遠比今天豐富。相關研究結論已於近日發表在《當代生物學》期刊上。

“關於大熊貓多樣性的言論稱不上亮點,但該團隊對這具退化嚴重的化石進行了基因測序,這就讓人頗為期待了。”愛荷華大學的古人類學家Russell Ciochon說道,其本人並未參與本文提及的項目。

“該基因測序樣本不僅來自考古熱點地區,還擁有相對古老的歷史。”該研究報道的作者之一、遺傳學家付巧妹這樣說道。她負責的正是樣本的遺傳基因分析工作。隱藏的基因珍寶

現存野生大熊貓僅在中國四川、陝西和甘肅三個省份的極小範圍內活動。但它們祖先的分佈範圍曾非常廣泛。此前,科學家在中國、緬甸和越南北部都曾找到過大熊貓的化石,再遠一點的地方甚至能到匈牙利和西班牙。

在中國廣西找到這具殘骨那片區域,大熊貓早已絕跡,因此張穎奇及其團隊發現殘骨時非常激動。不過,只要稍作觀察就會發現,該殘骨與現存大熊貓非常相似。但因只獲得一段殘骨而非完整的骨骼,因此無法深入展開研究。

正因如此,在此後一年半的時間裡,化石被放置在了張穎奇中科院辦公室的角落裡,以抽紙包裹著置於塑料盒中。

多年來,付巧妹一直嘗試從大熊貓化石中提取DNA,但中國南方的溼熱氣候很容易破壞DNA,因此一直很難進行這項任務。她的初次化石分析以失敗告終。“但我不可能放棄,我會一直嘗試下去。”付巧妹回憶道。

該團隊曾對耳蝸內形似蝸牛殼的構造進行CT掃描,那裡是DNA最為主要的保存部位之一。正是這一次的嘗試讓他們成功獲得了完整的古大熊貓線粒體基因組。

付巧妹直言,這是一次令人振奮的勝利,“這些數據非常珍貴,而且意義重大。”

前景不明

該研究報道的結論讓最近另一篇報道的論點產生了動搖,後者對中國南方的兩具大熊貓化石進行了研究,一具5000年曆史,另一具8500年曆史。較為古老的這一具與現存大熊貓的親緣關係很近,研究表明,這種古大熊貓從兩者母系共同祖先分離的時間大約在6.2萬年前。

據史密森生物保護研究所基因組保護中心的負責人Robert·Fleischer介紹,古大熊貓的基因庫增長緩慢,兩篇報道對此都給出了非常有利的補充。其本人並未參與本文提及的研究項目。

“比較兩篇研究報道的結論是件有趣的事。”Fleischer如是說。經過比較分析才能更準確的確認化石的真正身份,判斷亞熱帶氣候下古大熊貓的潛在適應性。

付巧妹打算從這些化石中提取完整的細胞核基因組,這樣一來,科學家們能夠獲得比譜系關係更多的信息,甚至能借此探索已滅絕古大熊貓的外貌信息,例如它們的黑白“外套”是否自古有之。

付巧妹及其團隊將對大熊貓化石的線粒體DNA繼續展開分析,以期填充大熊貓譜系的空白。對於未來,付巧妹認為,更完善地掌握大熊貓過去的信息有益於未來實施更多的保護措施。


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