一项重大的DNA研究改写了考拉的演化史，揭示该物种约在10万年前经历了剧烈的种群崩溃，这一时间远早于人类抵达澳洲。通过首次计算考拉的突变率并分析数百个基因组，研究人员发现，所有现存的考拉均可追溯至一个幸存于极端气候变迁的小群体，该群体随后在澳大利亚东部重新繁衍。
如今存活的每一只考拉似乎都源自同一个祖先种群，该种群经受住了剧烈的环境变迁，包括严酷的冰期。
然而，现代考拉正面临着不同的威胁组合。这些威胁包括狩猎、大规模的土地清理、丛林大火和疾病。
悉尼大学和德克萨斯农工大学的研究人员领导了这项研究，该研究对早期认为考拉数量仅在人类抵达澳大利亚后才发生崩溃的观点提出了质疑。研究结果发表在由牛津大学出版社出版的《分子生物学与进化》期刊上。
“这项研究改写了澳大利亚考拉遗传历史的时间线，”领导该研究的博士生托比·科瓦奇说道。
“通过计算现代考拉种群的突变率，我们可以回溯构建直至10万年前的遗传时间线，从而一窥遗传多样性及古代考拉种群的规模。”
考拉DNA揭示了一段隐秘的种群历史
科瓦奇先生表示，化石证据过于有限，无法精确显示10万年前澳大利亚生活着多少考拉。基因组数据可以通过保留关于早期种群规模和遗传多样性变化的线索，帮助填补这些空白。
“基因组分析表明，由于气候变化和栖息地丧失，考拉在过去经历过重大的种群衰退。当环境条件改善时，其种群得以恢复并扩散至澳大利亚东部的大部分地区。”
“必须明确指出，现代考拉种群面临的许多威胁是由人类造成的，其中包括栖息地丧失和狩猎。”
通过研究考拉如何应对早期的种群崩溃与恢复，科学家或许能够制定更完善的保护策略，以保护当今的考拉物种。
研究人员如何重建考拉的演化历程
为了重建考拉的遗传历史，科学家们聚焦于该物种基因组（生物体的遗传信息）内的突变率。
每当生物体进行繁殖时，新的突变（遗传变化）就会自然出现在基因组中。突变率描述了每一代中会出现多少此类变化。不同物种的突变率各异，某些动物的遗传变化积累速度比其他动物更快。
研究团队对四个亲-子三人组的基因组进行了测序，并统计了出现的新突变。这使他们能够计算出考拉的精确突变率，该速率约为人类突变率的一半。
随后，研究人员将这一新测得的突变率应用于457个考拉基因组。这为他们提供了一种更准确的方法，以追溯考拉种群在数千年间是如何扩张、收缩和分离的。
这项工作代表了对考拉乃至双门齿目有袋类动物（该目还包括袋熊、袋鼠和袋貂）突变率的首次直接估算。
早期研究曾得出结论，认为考拉种群是在现代人类于约6.5万年前抵达澳大利亚后才出现衰退的。然而，那些估算依据的是从人类和小鼠等亲缘关系较远的哺乳动物身上获取的突变率。
考拉在人类抵达前已开始衰退
新分析表明，考拉种群的重大衰退始于约10万年前。随后在近6万年前，其数量触及了一个关键的遗传瓶颈。
这次种群崩溃与晚更新世最近一次冰期内的重大环境动荡期相吻合。这一时间点将种群衰退的发生时间推至人类接触之前很久。
最终形成澳大利亚的那块陆地在古近纪（2300万至6600万年前）大部分被湿润森林所覆盖。随着澳大利亚板块向北移动，环境条件在中新世（500万至2300万年前）发生了剧烈变化。
在更新世（250万至1.17万年前），澳大利亚在冰期与间冰期之间反复交替，前者以寒冷干燥的气候为特征，后者则以温暖湿润的气候为特征。这些循环稳步重塑了该大陆，使其地貌更加干旱，且日益易受火灾影响。
约7万年前，不断扩大的纳拉伯平原形成了一大片半干旱灌木丛区域。这减少了适宜考拉生存的栖息地，并将澳大利亚东部和西部的种群隔离开来。
西部的考拉种群最终灭绝了。而东部的一小群种群成功在最严酷的冰期条件下幸存了下来。
一个小种群重建了整个物种
当前的间冰期环境条件改善，使得幸存的东部种群得以扩张。在1.65万至6000年前，该种群分化为五个遗传特征各异的种群。
这些群体最终演变成了如今分布在澳大利亚东海岸的考拉种群。
“鉴于这些结果，我们现在很想知道其他澳大利亚物种，包括已灭绝巨型动物群的近亲，是否也在人类抵达之前经历了种群衰退，”科瓦奇先生说道。
这一新计算出的突变率不仅阐明了考拉的远古历史。科学家还可以利用它来研究种群规模的近期变化，并优化现代保护规划。
针对最近几代考拉的估算表明，昆士兰州和新南威尔士州的种群数量持续下降。相比之下，维多利亚州的种群似乎正在恢复。
自2022年起，考拉在昆士兰州、新南威尔士州和澳大利亚首都领地已被正式列为濒危物种。
基因组研究可指导保护工作
科瓦奇先生表示：“了解考拉种群是否正在萎缩，有助于保育人士尽早采取行动，防止种群丧失遗传多样性并面临近亲繁殖风险增加的威胁。
“过去，随着气候变化和适宜栖息地的消失，考拉经历过大规模的种群萎缩。幸存的考拉正再次经历类似的萎缩，但这一次是归因于人类活动导致的土地清理、丛林大火、狩猎和疾病。”
“我们的团队正在为考拉生成海量的基因组资源，但要充分理解这些数据集所传达的信息，我们还需要知道该物种新遗传变化产生的速度有多快，”科瓦奇先生说道。
“估算突变率提高了我们重建考拉种群历史、理解其适应能力以及为未来制定更科学保护决策的能力。”