科学家发现新的“熊猫家族”

来源:中国科学报发布时间:2018-06-23

憨态可掬的大熊猫被誉为“活化石”,其进化之谜一直是科学上的热点问题。

本报讯(记者丁佳)憨态可掬的大熊猫被誉为“活化石”,其进化之谜一直是科学上的热点问题。最近,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹及其团队主导,中科院动物研究所研究员、中科院院士魏辅文参与的一项研究成功提取、捕获和测序了一只2.2万年前的大熊猫的完整线粒体基因组,相关成果6月18日在《当代生物学》上发表。

科学家发现新的“熊猫家族”

这只熊猫个体由团队成员张颖奇等2014年在广西乐业对大石围天坑群进行古生物调查时,发现于慈竹坨洞。这一古大熊猫个体生存的年代在末次盛冰期前后,可以说是迄今为止进行基因测序的最古老大熊猫,也是第一个完整的古熊猫线粒体基因组。

“我国南方炎热潮湿,DNA的保存非常困难,对这里的古代样本,特别是数万年前的样本进行基因重建非常困难。”付巧妹说,实验室这次能够成功,主要得益于他们开发利用的古DNA捕获技术,使该骨骼材料中仍然存在的极其微量的DNA得以富集。

付巧妹及其团队将这只熊猫的线粒体与138个现存熊科个体和31个古代熊科个体的线粒体进行比较分析,其线粒体DNA显示相较于其他熊类而言,与现存大熊猫的遗传关系最为亲近,但属于另一不同的线粒体谱系,表明它所属的种群与现存大熊猫的祖先分离且并存。

研究人员推断,慈竹坨个体与现存大熊猫的母系祖先分离的时间可追溯到中更新世(22.7万~14.4万年前),远远早于现存大熊猫最直接母系共同祖先生存的年代(9.4万~5.5万年前)。

此外,他们还发现慈竹坨个体和现存大熊猫在线粒体编码区之间有18个氨基酸序列变化,这证实了慈竹坨的大熊猫拥有不同的线粒体谱系。这些氨基酸变化可能与其广西的栖息地潜在相关,或由于适应末次盛冰期气候而显示的差异。

“仅基于母系遗传数据我们就能看到,古代大熊猫的历史已呈现出比我们所知更多样、更独特的面貌。”付巧妹相信,通过这项研究,获取大熊猫的古核DNA指日可待,未来的这些数据将对准确研究大熊猫的进化历史起到至关重要的作用。


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