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弗兰格尔岛猛犸象正在绝迹之前履历了“基因组破产”

gecimao 发表于 2019-03-16 10:57 | 查看: | 回复:

  根据发表在PLoS遗传学杂志上的一项新研究,人口减少导致最后一只毛茸茸的猛犸象的基因组发生了“突然崩溃”,这些猛犸象在大约3700年前在北冰洋的弗兰格尔岛上幸存下来。

  在更新世和早全新世期间,毛茸茸的猛犸象(Mammuthus primigenius)是北美,西伯利亚和白令海最常见的大型食草动物之一。然而,气候变暖和人类捕食导致大约一万年前大陆灭绝。

  在这项新研究中,加州大学伯克利分校的研究人员Rebekah Rogers博士和Montgomery Slatkin博士比较了大陆猛犸象的现有基因组,这些大型猛犸象的历史可以追溯到45,000年前动物丰富的时期,大约生活在4300年前的大陆上。弗兰格尔岛是北冰洋的一个孤岛,大约12000年前海平面上升而与大陆分离。

  “一个样本来自Oimyakon的西伯利亚大陆,可追溯到45,000年前。该样本来自庞大的种群数量充足,估计有效种群数量为13,000人,“科学家解释说。

  “第二个标本来自西伯利亚北部海岸的弗兰格尔岛。这个样本来自4300年前,是最后一个已知的猛犸标本之一。这个人来自一小群人,估计大约有300人。“

  分析表明,弗兰格尔岛猛犸象在其基因组中累积了多个有害突变,干扰了基因功能。

  这些动物已经失去了许多嗅觉受体,这些嗅觉受体可以检测气味以及尿蛋白,这可能影响社会地位和配偶选择。

  该基因组还揭示了弗兰格尔岛猛犸象具有特定的突变,可能会产生一种不寻常的半透明缎面外套。

  罗杰斯博士和斯拉特金博士说:“我们观察到有害的突变过多,这与濒临灭绝之前在弗兰格尔岛上的猛犸象中的基因组崩溃是一致的。”

  “我们观察到过量的缺失,影响基因序列的缺失比例增加,以及在低有效种群规模下响应进化的过早终止密码子过量。大量的嗅觉受体似乎在岛上猛犸象中丧失了功能突变。“

  “我们还在FOXQ1基因座上观察到两次独立的功能丧失突变,可能会在这种不寻常的猛犸象中赋予缎面外壳。”

  对于那些对毛茸茸的灭绝感兴趣的人来说,这项研究表明,一些庞大的基因组携带了过多的负面突变。

  这项工作还向环保主义者发出警告:保留一小群孤立的动物不足以阻止近亲繁殖和基因组崩溃的负面影响。

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