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憨態(tài)可掬的大熊貓被譽為“活化石”,其進化之謎一直是科學(xué)上的熱點問題。最近,由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹及其團隊主導(dǎo),中科院動物研究所研究員、中科院院士魏輔文參與的一項研究成功提取、捕獲和測序了一只2.2萬年前的大熊貓的完整線粒體基因組,相關(guān)成果6月18日在《當代生物學(xué)》上發(fā)表。
這只熊貓個體由團隊成員張穎奇等2014年在廣西樂業(yè)對大石圍天坑群進行古生物調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)于慈竹坨洞。這一古大熊貓個體生存的年代在末次盛冰期前后,可以說是迄今為止進行基因測序的最古老大熊貓,也是第一個完整的古熊貓線粒體基因組。
“我國南方炎熱潮濕,DNA的保存非常困難,對這里的古代樣本,特別是數(shù)萬年前的樣本進行基因重建非常困難?!备肚擅谜f,實驗室這次能夠成功,主要得益于他們開發(fā)利用的古DNA捕獲技術(shù),使該骨骼材料中仍然存在的極其微量的DNA得以富集。
付巧妹及其團隊將這只熊貓的線粒體與138個現(xiàn)存熊科個體和31個古代熊科個體的線粒體進行比較分析,其線粒體DNA顯示相較于其他熊類而言,與現(xiàn)存大熊貓的遺傳關(guān)系最為親近,但屬于另一不同的線粒體譜系,表明它所屬的種群與現(xiàn)存大熊貓的祖先分離且并存。
研究人員推斷,慈竹坨個體與現(xiàn)存大熊貓的母系祖先分離的時間可追溯到中更新世(22.7萬~14.4萬年前),遠遠早于現(xiàn)存大熊貓最直接母系共同祖先生存的年代(9.4萬~5.5萬年前)。
此外,他們還發(fā)現(xiàn)慈竹坨個體和現(xiàn)存大熊貓在線粒體編碼區(qū)之間有18個氨基酸序列變化,這證實了慈竹坨的大熊貓擁有不同的線粒體譜系。這些氨基酸變化可能與其廣西的棲息地潛在相關(guān),或由于適應(yīng)末次盛冰期氣候而顯示的差異。
“僅基于母系遺傳數(shù)據(jù)我們就能看到,古代大熊貓的歷史已呈現(xiàn)出比我們所知更多樣、更獨特的面貌。”付巧妹相信,通過這項研究,獲取大熊貓的古核DNA指日可待,未來的這些數(shù)據(jù)將對準確研究大熊貓的進化歷史起到至關(guān)重要的作用。
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