一项新的基因组研究揭示了跨越一百万年的猛犸象谱系中长期丢失的遗传多样性,为这些动物的进化史提供了新的见解
这项新研究成功提取并分析了34个新的猛犸象线粒体基因组(线粒体基因组),包括可追溯到早更新世和中更新世地质时期的标本
共有11个标本来自这些时期,它们的年龄从130万年前到12.5万年前不等。这一发现发表在《分子生物学与进化》上,揭示了猛犸象的进化史,并证明了古代DNA在表征过去遗传多样性方面的力量
斯德哥尔摩大学动物学系和古遗传学中心的研究员、该研究的主要作者J.Camilo Chacón-Duque博士说:“我们的分析提供了一个前所未有的机会,让我们了解到主要的深层次人口事件是如何随着时间的推移塑造猛犸象的遗传多样性的。” 猛犸象进化了一百万年今天的大部分生物多样性是在过去的250万年里进化的。了解形成这种多样性的进化过程需要在整个时间段内获取遗传信息
到目前为止,由于保存挑战,很少有DNA样本超过了10万年的阈值。通过从超过一百万年的猛犸象标本中回收DNA,这项研究展示了时间采样对描述物种进化历史的重要性
通过分析这些新的有丝分裂基因组以及之前发表的200多个猛犸象有丝分裂基因,研究人员能够发现,猛犸象谱系的多样化事件似乎与早更新世和中更新世期间描述良好的人口变化相吻合
他们的发现支持了主要猛犸象谱系的古老西伯利亚起源,并揭示了种群动态的变化可能如何导致不同遗传支系的扩张和收缩
Wellcome Sanger基因组研究所(英国)研究员、该研究的共同第一作者Jessica A.Thomas Thorpe博士说:“随着测序技术成本的不断降低,有丝分裂基因组在一定程度上被遗忘了。然而,我们的研究表明,它们对进化生物学仍然至关重要,因为它们比核DNA更丰富。”
这项研究包括34个新测序的猛犸象有丝分裂基因组,其中11个可以追溯到10万年前,大大增加了猛犸象DNA样本的数量,突破了古代DNA研究的界限
该团队从加拿大育空地区老克罗河发现的一个样本中鉴定出了北美已知最古老的猛犸象DNA,其历史可追溯到20多万年前
他们的研究结果证实了之前的研究,表明大约一百万年前的猛犸象与后来的猛犸象并不十分相似
这项研究改进了基于DNA的方法来估计古代标本的年龄,为更准确地重建进化历史铺平了道路
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这项研究不仅深化了我们对猛犸象进化的理解,还为更广泛的古代DNA研究领域做出了贡献。该团队开发并应用了一种改进的分子钟定年框架,改进了如何使用遗传数据来估计超出放射性碳定年限制的标本的年龄。这一方法论的进步为未来研究灭绝和濒危物种提供了强有力的工具 斯德哥尔摩大学和古遗传学中心的资深作者Love Dalén教授说:“这些结果补充了我们早期的工作,我们首次报告了数百万年前的基因组。我很高兴现在我们有了来自过去一百万年中采样的更多猛犸象标本的遗传数据,这有助于我们了解猛犸象的多样性是如何随着时间而变化的。” More information: J. Camilo Chacón-Duque et al, A million years of mammoth mitogenome evolution, Molecular Biology and Evolution (2025). DOI: 10.1093/molbev/msaf065Journal information: Molecular Biology and Evolution
Provided by Stockholm University
2025-04-20
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