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弗蘭格爾島猛犸象在滅絕之前經(jīng)歷了“基因組崩潰”

2018-12-16 13:31:18 ? 來源：

根據(jù)發(fā)表在PLoS遺傳學雜志上的一項新研究，人口減少導致最后一只毛茸茸的猛犸象的基因組發(fā)生了“突然崩潰”，這些猛犸象在大約3700年前在北冰洋的弗蘭格爾島上幸存下來。

在更新世和早全新世期間，毛茸茸的猛犸象(Mammuthus primigenius)是北美，西伯利亞和白令海最常見的大型食草動物之一。然而，氣候變暖和人類捕食導致大約一萬年前大陸滅絕。

直到大約3700年前，當這個物種最終滅絕時，孤立的島嶼人口仍然存在。

在這項新研究中，加州大學伯克利分校的研究人員Rebekah Rogers博士和Montgomery Slatkin博士比較了大陸猛犸象的現(xiàn)有基因組，這些大型猛犸象的歷史可以追溯到45，000年前動物豐富的時期，大約生活在4300年前的大陸上。弗蘭格爾島是北冰洋的一個孤島，大約12000年前海平面上升而與大陸分離。

“一個樣本來自O(shè)imyakon的西伯利亞大陸，可追溯到45，000年前。該樣本來自龐大的種群數(shù)量充足，估計有效種群數(shù)量為13,000人，“科學家解釋說。

“第二個標本來自西伯利亞北部海岸的弗蘭格爾島。這個樣本來自4300年前，是最后一個已知的猛犸標本之一。這個人來自一小群人，估計大約有300人。“

“這兩個標本提供了探索基因組響應滅絕前種群動態(tài)的方式的難得機會。”

分析表明，弗蘭格爾島猛犸象在其基因組中累積了多個有害突變，干擾了基因功能。

這些動物已經(jīng)失去了許多嗅覺受體，這些嗅覺受體可以檢測氣味以及尿蛋白，這可能影響社會地位和配偶選擇。

該基因組還揭示了弗蘭格爾島猛犸象具有特定的突變，可能會產(chǎn)生一種不尋常的半透明緞面外套。

羅杰斯博士和斯拉特金博士說：“我們觀察到有害的突變過多，這與瀕臨滅絕之前在弗蘭格爾島上的猛犸象中的基因組崩潰是一致的。”

“我們觀察到過量的缺失，影響基因序列的缺失比例增加，以及在低有效種群規(guī)模下響應進化的過早終止密碼子過量。大量的嗅覺受體似乎在島上猛犸象中喪失了功能突變。“

“我們還在FOXQ1基因座上觀察到兩次獨立的功能喪失突變，可能會在這種不尋常的猛犸象中賦予緞面外殼。”

對于那些對毛茸茸的'滅絕'感興趣的人來說，這項研究表明，一些龐大的基因組攜帶了過多的負面突變。

這項工作還向環(huán)保主義者發(fā)出警告：保留一小群孤立的動物不足以阻止近親繁殖和基因組崩潰的負面影響。

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