冷冻又干燥的猛犸象身体揭示了最完整的古代生物基因组

冷冻又干燥的猛犸象身体揭示了最完整的古代生物基因组 长毛象和其他冰河时期的动物经常被拖出永久冻土层，它们的软组织保存得相对完好。但是，经过数万年，甚至长达一百万年的时间，这些古老的 DNA 通常会被分解成小的片段，因此很难重建拼图。尽管如此，科学家们之前已经成功地对猛犸象的基因组进行了测序，但这只是成功的一半。该基因组的三维结构提供了大量额外信息，这对于像Colossal 这样计划在未来十年内复活长毛猛犸象的初创公司来说至关重要。现在，科学家发现了一只保存完好的猛犸象，它保留了这种三维结构。这具大型雌性标本的历史可以追溯到 5.2 万年前，于 2018 年在西伯利亚东北部的永久冻土层中被挖出。幸运的是，在这头巨象死后，天气似乎有效地将它的尸体迅速冻干，使其细胞结构保持得比平常更完整。这导致DNA片段比大多数古代样本中发现的片段长达一百万倍。冻干猛犸象脚的一部分研究人员从猛犸象的耳后提取了皮肤样本，从中提取了DNA，然后用一种叫做Hi-C的方法进行了分析。这种技术的工作原理是检测细胞核中哪些DNA片段物理上靠得很近，这意味着它们更有可能相互作用。由此可以绘制出基因组的三维结构图。Hi-C 已经被用于绘制人类基因组图谱。该研究的通讯作者马克-A-马蒂-雷诺姆（Marc A. Marti-Renom）说："想象一下，你有一个有 30 亿块拼图，但你没有最终拼图的图片。Hi-C让你在开始拼拼图之前，就能得到一幅近似的图画。"研究人员以现代大象的基因组为模板，利用Hi-C绘制了第一张猛犸象基因组三维图。结果显示，猛犸象有 28 条染色体，与活着的大象数量相同。令人难以置信的是，长毛象的基因组被保存得非常详细，研究小组可以看到帮助调控基因的纳米级环路，甚至可以确定哪些基因在长毛象的皮肤细胞中处于活跃和非活跃状态。这些基因激活模式与在亚洲象身上看到的不同，这可能表明基因与亚洲象的耐寒性和它身上的"绒毛"有关。马蒂-雷诺姆说："我们第一次有了一个长毛象组织，可以大致知道哪些基因被开启，哪些基因被关闭。这是一种非同寻常的新型数据，它是对任何古代DNA样本中基因的细胞特异性基因活性的首次测量。"研究小组表示，下一步将研究猛犸象其他组织的基因表达模式。这些数据可能对猛犸象的灭绝工作极为重要。这项技术还可用于其他保存完好的古代DNA样本，包括木乃伊。这项研究发表在《细胞》杂志上。 ... PC版： 手机版：

冰河时代的幸存者：棕熊是如何战胜灭绝的？

冰河时代的幸存者：棕熊是如何战胜灭绝的？ 棕熊（Ursus arctos）是第四纪晚期巨型动物灭绝的幸存者之一。然而，尽管棕熊广泛分布于整个北冰洋地区，但其分布范围却大为缩小，在某些地理区域甚至已经灭绝。以前利用遗传数据进行的研究为了解棕熊的进化史提供了宝贵的资料。然而，大多数研究仅限于当代个体或线粒体 DNA，从而限制了对现今之前种群过程的了解。研究人员在论文中展示了来自日本本州和西伯利亚东部的两只晚更新世棕熊的基因组数据，并将其与已发表的棕熊全北极分布区的当代和古代基因组数据相结合，研究棕熊种群之间的时空进化关系。通过纳入在目前分布范围之外采样的晚更新世和全新世个体的基因组数据，发现了当代种群中不存在的多样性。值得注意的是，虽然当代个体显示出地理结构上的种群，很可能是由距离隔离驱动的，但这种模式在不同地区的古代样本中有所不同。将古棕熊纳入分析为棕熊的进化史提供了新的视角，有助于理解在晚第四纪消失的棕熊种群和多样性。棕熊的生态适应性很强，饮食范围很广。虽然棕熊是肉食动物，但它们的食物也可以主要由植物组成，这使它们能够适应环境的变化。然而，棕熊在上一个冰河时期也经历了广泛的分布范围缩小和地区性灭绝。棕熊曾生活在包括爱尔兰、日本第一大岛本州和加拿大魁北克在内的更广阔的区域。某些地区熊种群数量的减少或消失，是因为熊离开了这些地方，去了它们目前仍然生活的更好的地方，还是具有独特基因的独特熊群栖息在这些地区并灭绝，导致物种整体多样性的丧失？丹麦哥本哈根大学和日本山梨大学的研究人员通过研究距今3800年至6万年前的古棕熊基因组（包括棕熊现分布区以外的几个个体），试图通过调查棕熊之间跨越时空的进化关系来解决这个问题。他们的研究表明，棕熊并没有简单地随着环境的变化而迁移，而是出现了种群灭绝。远古棕熊代表了当今棕熊种群所不具备的遗传多样性。虽然棕熊在全球大灭绝中幸存了下来，但它们的历史分布范围和遗传多样性却遭受了相当大的损失。这一新观点强调了棕熊历史上的一个关键时期，以及它们在上一个冰河时代期间和之后也面临着挑战。该研究的资深作者迈克尔-韦斯特伯里（Michael Westbury）补充说："在我们继续努力应对人类与野生动物共存的挑战时，从深远的过去获得的洞察力对于塑造可持续的未来非常宝贵。尽管研究最近的标本可以提供一些见解，但通过纳入过去和某一物种不再存在的地区的样本，我们可以更好地量化当前多样性模式是如何产生的，并为预测它们如何应对未来的环境变化提供信息。"参考文献：Takahiro Segawa、Alba Rey-Iglesia、Eline D. Lorenzen 和 Michael V. Westbury 于 2024 年 1 月 24 日发表于《英国皇家学会会刊B》，题为"从过去和现在棕熊种群的基因组推断全北极棕熊种群的起源和多样化"（The origins and diversification of Holarctic brown bear populations inferred from genomes of past and present populations）。DOI: 10.1098/rspb.2023.2411编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

考古人员发现长毛猛犸象的足迹与阿拉斯加最早的狩猎者有关

考古人员发现长毛猛犸象的足迹与阿拉斯加最早的狩猎者有关 天鹅角考古遗址是距今 1.4 万年前的一个季节性狩猎营地，作品展示了一个古老的阿拉斯加家庭在天鹅角考古遗址附近的沙丘上观看三头猛犸象的情景。图片来源：Julius Csostonyi 编辑追溯猛犸象的旅程科学家们利用同位素分析法研究了一头雌性猛犸象的生活，这头猛犸象被希利湖村委会命名为埃尔马（Élmayųujey'eh）。在阿拉斯加内陆的天鹅角考古遗址发现了一根来自埃尔马的长牙。从象牙中提取的样本揭示了有关艾尔玛的详细信息，以及她生前穿越阿拉斯加和加拿大西北部约 1000 公里的旅程。阿拉斯加大学渔业与海洋科学学院教授马修-沃勒（Matthew Wooller）坐在阿拉斯加大学北方博物馆收藏的猛犸象牙中。图片来源：阿拉斯加大学摄影师 JR Ancheta同位素数据以及遗址中其他猛犸象的DNA和考古证据表明，早期阿拉斯加人很可能将他们的定居点与猛犸象聚集的区域重叠。科学进展》（Science Advances）杂志重点报道了这些发现，它们提供了猛犸象和早期狩猎采集者在该地区共享栖息地的证据。可以预见的长毛猛犸象的长期存在会吸引人类来到该地区。獠牙的启示阿拉斯加大学费尔班克斯分校博士生、论文第一作者奥黛丽-罗说："她在阿拉斯加考古遗址最密集的地区游荡。看起来这些早期人类在猛犸象经常出没的地区建立了狩猎营地。"2009 年，阿拉斯加大学人类学助理研究教授查尔斯-霍姆斯（Charles Holmes）和阿拉斯加大学北方博物馆考古学助理研究员弗朗索瓦-拉诺埃（François Lanoë）对这颗猛犸象牙进行了发掘和鉴定。他们发现了埃尔马的象牙和两头相关的幼年猛犸象的残骸，以及篝火、石器使用和其他野味屠宰残骸的证据。阿拉斯加大学考古学家兼人类学教授本-波特（Ben Potter）说，所有这些"都表明人类狩猎猛犸象的模式是一致的"。阿拉斯加大学费尔班克斯分校博士生奥黛丽-罗（Audrey Rowe）在天鹅角考古遗址附近开展项目，她研究的猛犸象牙就是在这里发现的。图片来源：Matthew Wooller随后，阿拉斯加大学阿拉斯加稳定同位素设施的研究人员分析了埃尔马獠牙上的数千个样本，重现了埃尔马的生活和旅行。同位素为动物的饮食和位置提供了化学标记。这些标记会记录在动物的骨骼和组织中，甚至在它们死后也会保留下来。长毛象的象牙非常适合同位素研究，因为它们在这种古老动物的一生中都在生长，纵向劈开时会出现清晰可见的层次。这些生长带为研究人员提供了一种方法，可以通过研究长毛象獠牙样本中的同位素来收集长毛象一生的时间记录。埃尔玛的大部分行程与之前研究过的一头生活在 3000 年前的雄性猛犸象的行程重叠，这表明猛犸象的长期运动模式已经持续了几千年。在埃尔玛的案例中，他们还发现她是一只健康的 20 岁雌性猛犸象。气候变化与猛犸象栖息地"她是一头年轻的成年象，正值生命的黄金时期。她的同位素显示她并没有营养不良，而且死亡季节与发现她獠牙的天鹅角季节性狩猎营地相同，"资深作者马修-沃勒说，他是阿拉斯加稳定同位素设施的主任，也是阿拉斯加大学渔业与海洋科学学院的教授。埃尔马生活的时代可能加剧了人类相对较晚出现所带来的挑战。阿拉斯加内陆常见的以草地和灌木为主的草原地貌开始向森林覆盖率更高的地形转变。波特说："冰河时代末期的气候变化使猛犸象喜欢的开阔栖息地变得支离破碎，可能会减少它们的活动，使它们更容易受到人类的捕食。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

美国科学家用老鼠培育出了猛犸象。 这种啮齿动物经过基因改造，添加了 7 个关键基因，它的毛发就像真正的猛犸象一样，而猛犸象在 4

美国科学家用老鼠培育出了猛犸象。 这种啮齿动物经过基因改造，添加了 7 个关键基因，它的毛发就像真正的猛犸象一样，而猛犸象在 4000 年前就已经灭绝了。 这是对大象（猛犸象的近亲）进行实验之前的一个试验步骤。如果一切按计划进行，史前巨人可能会回归。

【豆瓣8.1 科普】《又见猛犸象-基因剪刀重新定制生命》从西伯利亚冰天雪地的冻土地带到哈佛大学的遗传学实验室，一群年轻的科学家在

【豆瓣8.1 科普】《又见猛犸象-基因剪刀重新定制生命》从西伯利亚冰天雪地的冻土地带到哈佛大学的遗传学实验室，一群年轻的科学家在当代杰出的遗传学专家乔治·丘奇博士的指导下努力地实现着各种奇迹。他们的目标是复活3000年前已经灭绝了的猛犸象。

《又见猛犸象-基因剪刀重新定制生命》 从西伯利亚冰天雪地的冻土地带到哈佛大学的遗传学实验室，一群年轻的科学家在当代杰出的遗传学专

《又见猛犸象-基因剪刀重新定制生命》 从西伯利亚冰天雪地的冻土地带到哈佛大学的遗传学实验室，一群年轻的科学家在当代杰出的遗传学专家乔治·丘奇博士的指导下努力地实现着各种奇迹。他们的目标是复活3000年前已经灭绝了的猛犸象。