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世界首例古代大熊猫 全基因组成功测定2019年05月11日 星期六A04

来源::网络整理 | 作者:管理员 | 本文已影响

昨日,晚报记者从云南省文物考古研究所获悉,中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室赖旭龙教授研究小组,与云南省文物考古研究所吉学平研究员以及德国、美国的专家历经10余年研究,依托在云南腾冲江东山发现的距今5000年前的大熊猫化石标本完成世界首例大熊猫古基因组测序。5月9日,该研究成果在国际著名刊物《当代生物学》发表,并被《自然》杂志网站及国内外多家媒体报道。

历经10多年

获得首例大熊猫古基因组研究成果

保山市腾冲县固东镇江东山有一个天然竖井,当地百姓以藤子为工具下洞去采燕窝时发现了一些动物骨骼。1997年,腾冲县文物管理所李正闻讯到现场并首次下洞进行考察,采集到大熊猫、亚洲象和印度野牛等化石。2005年11月,云南省文物考古研究所与美国加州科学院、哈佛大学学者共同组成的调查队在云南大学地理研究所的探险技术协助下,在距地表40-60米深处,又获得了一批动物化石,其中包括一大熊猫的部分骨架。经北京大学第四纪年代实验室测得年代为5000-8000年前,是云南发现的最晚的大熊猫化石,因此,这一发现被称为云南“最后的大熊猫”。

中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室赖旭龙教授领导的研究小组,与德国波兹坦大学迈克尔·霍夫瑞特教授研究组、云南省文物考古研究所吉学平研究员、美国宾夕法尼亚州立大学江妮娜教授等单位的研究人员合作,历经10余年的准备和合作研究,在国际著名刊物《当代生物学》在线发表了基于上述发现标本测试获得的首例大熊猫古基因组研究成果。

对该基因组的分析发现,腾冲固东镇发现的这只大熊猫代表了一个不同于现生大熊猫、现已绝灭的大熊猫的遗传谱系;该谱系与现生大熊猫共同祖先种群的分化,早于现生大熊猫三个不同地理种群(即:秦岭种群、岷山种群、邛崃-大相岭-小相岭-凉山种群)的形成;该个体处于所有现生大熊猫种群的根部,其代表的种群与所有现生大熊猫构成姊妹群。

那么,这个全新世大熊猫与现生大熊猫种群是否存在遗传交流呢?结果表明,云南腾冲江东山的大熊猫古代种群与现生大熊猫的各祖先种群存在不同程度的基因交流。由此说明,在大熊猫物种演化过程中,伴随着其栖息地的退缩,其遗传多样性也有所丧失。通过与现生大熊猫祖先种群的基因交流,云南腾冲江东山的古代大熊猫绝灭谱系的部分基因得以在现生大熊猫基因库中幸存。这种杂交遗传多样性的可能帮助它们进化和适应未来变化的环境。

研究发现

古大熊猫并不只吃竹子

围绕大熊猫化石,还有一个有趣的研究。为什么大熊猫能繁衍800万年,与它同一时期的剑齿虎、剑齿象等却已灭绝了呢?

中国科学院动物研究所魏辅文院士领导的团队与西华师范大学、云南省文物考古研究所、云南保山博物馆、广西自然历史博物馆等单位合作,对云南两个全新世中期遗址(保山市塘子沟和小水井)出土的包含食肉、食草动物及大熊猫的骨骼进行测定,来瞧瞧它们当时都吃什么。

研究发现,生活在云南的大熊猫与当时的食草动物处于同一个营养生态位,其氮稳定同位素值与现生大熊猫完全不同。一般来说,稳定同位素值的变化可能来自于两个方面:一是食物的变化;二是整个生态系统的基线变化。接下来,研究人员以同样的方法测定了来自云南两个遗址附近区域的现生哺乳动物样品,结果表明无论是食肉动物还是食草动物,其稳定同位素值与全新世中期的样品都没有差异,这表明了这个区域的生态系统的基线并无变化。因此推断,当时的大熊猫可能并不是只吃竹子。

此后,研究人员收集了来自全国7个不同化石点的大熊猫骨骼样品,结果发现它们的稳定同位素值与现生大熊猫的差异显著,且变异系数较大,这预示着大熊猫食性的复杂。

研究充分说明大熊猫在进化过程中,除了以竹子为食以外,还食用大量的其他种类的植物,其专食食性直至全新世中期都还未形成。也就是说,古大熊猫比现生大熊猫的食谱更加丰富多样。考古人员推测,大熊猫食性的转变大致分为两个阶段:从肉食(或杂食)到植食的转变,以及从吃植物到专门吃竹子的转变。当然,现在的大熊猫除了只吃竹子,偶尔也会吃点野菜等小点心。

该研究动摇了长期以来的一个观点:人们普遍认为在距今200万年左右大熊猫就已经特化为专食竹子,而本次稳定同位素证据显示,至少在距今5000年它们都还没有形成特定的口味。

本报记者 杨质高


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