新研究為鴨嘴獸種群結(jié)構(gòu)和歷史提供了見解
該鴨嘴獸(鴨嘴獸anatinus)是卵生哺乳動物,其中,沿著針鼴,占據(jù)哺乳動物家族的一個獨特的地方。這種獨特的生物在十年前進行了基因組測序,揭示了其獨特的基因組成及其與1.6億年前其他哺乳動物的分歧?,F(xiàn)在,通過對來自昆士蘭州,新南威爾士州和塔斯馬尼亞州的57種鴨嘴獸進行的第一次全尺寸基因組測序,可以更加了解其生態(tài)和種群歷史。
這種人口規(guī)模的鴨嘴獸全基因組測序研究是非人類哺乳動物最大的此類研究之一,也是非胎盤哺乳動物的第一項研究。
研究共同主要作者,惠康人類遺傳學(xué)中心和統(tǒng)計學(xué)系的Peter Donnelly博士說:“我們的分析提供了對該物種的種群結(jié)構(gòu)和多樣性水平的深入了解,并且無法估計個體之間的相關(guān)性。”在英國牛津大學(xué)。
“例如,我們發(fā)現(xiàn)超過一半的樣本在從同一條河流采樣的其他個體中至少有三度親屬。此外,還有26對二級或三級親屬,在所有情況下來自同一條河流或小溪,或緊密相連的水道,涉及57個樣本中的28個。“
Donnelly博士及其同事能夠估計其工作中的重要進化力量,包括鴨嘴獸突變率,分歧時間和整個歷史中的種群大小。
“我們估計了鴨嘴獸的新生突變率,這是非胎盤哺乳動物的首次估計,”研究第一作者,同樣來自牛津大學(xué)的Hilary Martin博士說。
“我們發(fā)現(xiàn)它是哺乳動物的中間道路,低于人類和黑猩猩,但高于實驗室育成的老鼠。”
“點估計的相對排序與觀察結(jié)果一致,即哺乳動物的突變率與體重和發(fā)生時間呈負相關(guān)。”
該研究還估計,鴨嘴獸種群最有可能在近一百萬年前共同擁有一個共同的祖先。
“人口樹上最深的分支分為三個獨立的群體:塔斯馬尼亞島(澳大利亞南部的一個島嶼,大約12000年前與大陸分離)的樣本;來自昆士蘭北部(遠北)的人;其余樣本來自昆士蘭州中部和新南威爾士州,“澳大利亞悉尼大學(xué)的共同主要作者Jaime Gongora博士說。
“我們認為最有可能的是,有三個祖先種群(塔斯馬尼亞,北昆士蘭和新南威爾士州北部/昆士蘭中部)大約在同一時間,大約80萬年前聚集在一起。”
“昆士蘭中部的樣本可能與大約30萬年前的新南威爾士北部樣本共享一個祖先的人口。這意味著在很長一段時間內(nèi)澳大利亞的鴨嘴獸樣本中存在廣泛的種群結(jié)構(gòu)。“
“有趣的是,我們估計的分歧時間早于鴨嘴獸最早的化石證據(jù),”唐納利博士說。
“這一發(fā)現(xiàn)并不一定與化石證據(jù)相矛盾,但表明現(xiàn)代鴨嘴獸可以追溯到上新世早期到中期。這可能與它從巨型鴨嘴獸物種Obdurodon tharalkooschild進化而來。
此外,該團隊還發(fā)現(xiàn)了過去人口瓶頸的證據(jù),特別是在大約1萬年前的北昆士蘭州,并確定了現(xiàn)代人口(特別是在加拿芬河附近),這將得到保護工作的幫助。
昆士蘭州的瓶頸可能反映了北方(澳大利亞濕熱帶)和中央昆士蘭之間適合的鴨嘴獸棲息地的歷史和當前的孤立和缺乏,被稱為“伯德金河間隙”(以伯德金河命名)。
“這個炎熱干燥的地區(qū)目前氣候不適合鴨嘴獸,長期以來一直是基因交換的障礙,”貢戈拉博士說。
該研究發(fā)表在“分子生物學(xué)與進化”雜志上。
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