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最新研究解密小熊猫“身世”

科普小知识2022-07-09 12:32:33
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最新研究解密小熊猫“身世”

Ailurus fulgens属于食肉臭鼬超家族。然而,长期以来,关于小熊猫亚种或物种的划分一直存在争议。一方面,传统的形态划分特征在地理分布上不完全一致;另一方面,遗传证据一直缺乏。大熊猫亚种或物种从古至今的进化史仍不清楚。

最近,第二次青藏高原综合科学考察取得了重要发现。本研究为两种小熊猫的分化提供了全面的遗传学依据,澄清了长期存在的亚种或种属划分的争议。同时,从基因组层面深入揭示了两种小熊猫的进化历史和濒危过程,为制定合理的保护对策提供了科学依据。相关的研究结果发表在2月27日的《科学进步》杂志的网络版上。

据了解,目前小熊猫仅分布在喜马拉雅-横断山区,包括中国、缅甸、不丹、印度、尼泊尔等国家,属于青藏高原的旗舰物种。自1902年以来,小熊猫被分为两个亚种:喜马拉雅亚种和中国亚种,怒江被认为是亚种分化的地理边界。最近,分类学家也根据形态差异和地理分布将这两个亚种升级为物种,即喜马拉雅小熊猫和中国小熊猫。

高原动物多样性保护和可持续利用专题研究小组利用群体基因组学方法对7个地理种群的65只野生小熊猫进行了全基因组测序分析,收集了49只小熊猫的线粒体基因组,并对49只雄性小熊猫进行了Y染色体单核苷酸多态性的基因分型。

上述三个标记的分析结果均发现,这两个地区的小熊猫之间存在显著的遗传差异,线粒体基因组单倍型和Y染色体单核苷酸多态性单倍型并不共享。这些结果显著支持了将小熊猫分为两个系统发育种,即喜马拉雅小熊猫和中国小熊猫。进一步分析表明,雅鲁藏布江很可能是两个物种分化的地理边界,而不是传统上认为的怒江,这也解释了以前发现的“传统形态划分特征在地理分布上不完全一致”的现象。

基于基因组重排数据,重建了两只大熊猫的种群波动和分化历史,发现它们有明显不同的进化历史。中国小熊猫经历了两次种群瓶颈和一次明显的种群扩张,而喜马拉雅小熊猫经历了三次种群瓶颈和一次非常小的种群扩张。这两个物种在更新世倒数第二个冰期遇到严重的种群瓶颈后开始分化。此后,东喜马拉雅-高黎贡山遗传群体发生分化,最终四川邛崃遗传群体与小秦岭-凉山遗传群体发生分化。

进一步分析表明,喜玛拉雅小熊猫遗传多样性最低,连锁不平衡度最高,有害遗传变异负荷较高,这凸显了加强对喜玛拉雅小熊猫保护的紧迫性。此外,研究结果为科学保护两只野生大熊猫、建立圈养大熊猫精确系谱和避免种间杂交提供了科学依据。

高原动物多样性保护与可持续利用专题研究员胡一波、中国科学院动物研究所博士生阿尔琼·塔帕是本文的合著者,韦·院士是本文的通讯作者。该研究得到了中国科学院、中国国家自然科学基金、生态环境部和第二次青藏高原综合科学调查研究项目的支持。

相关论文信息:https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaax5751.full