欧洲殖民如何导致了南部非洲的蓝羚羊灭绝

欧洲殖民如何导致了南部非洲的蓝羚羊灭绝提取高覆盖率蓝羚羊核基因组的标本：来自瑞典自然历史博物馆的一只年轻雄性羚羊。来源：Hempeletal：Hempeletal.确定已灭绝的蓝羚羊（Hippotragusleucophaeus）标本的真实数量。资料来源：瑞典自然历史博物馆这项研究结果发表在《当代生物学》（CurrentBiology）杂志上，研究结果表明，该物种很可能适应了小规模的种群，并以这种方式生存了数千年。然而，这也使它们容易受到突然的影响，比如猎杀，而欧洲人在南部非洲殖民后，猎杀的数量有所增加。蓝羚羊（Hippotragusleucophaeus）是一种披着蓝灰色皮毛的非洲羚羊，与紫貂羚羊和红羚羊有亲缘关系。最后一只蓝羚羊是在1800年左右被射杀的，距离首次对其进行科学描述仅过去了34年。由迈克尔-霍夫赖特（MichaelHofreiter）博士教授领导的波茨坦进化生物学家组成的研究小组现已成功地从瑞典自然历史博物馆的一个标本中获得了40倍高覆盖率的基因组。这是仅有的五个经过DNA验证的蓝羚羊历史博物馆标本之一。基因组多样性低和种群规模小通常被认为是一种不利因素，因为它们会导致物种的适应性和适应能力下降。迈克尔-霍夫赖特解释说："然而，蓝羚羊在1800年左右灭绝之前的许多千年里，种群规模一直很小。"伊丽莎白-亨普尔（ElisabethHempel）补充说，她在波茨坦大学和柏林自然历史博物馆的博士论文中对蓝羚羊进行了研究。对长期种群数量的分析还表明，冰河时期的气候波动并未对其产生影响。这对于大型食草哺乳动物来说是出乎意料的，因为这些周期应该会导致栖息地可用性的变化。这一结果表明，该地区目前的长期生态系统动态模型可能需要改进。蓝色羚羊图来源：P：P.L.,Thomas,O.《羚羊之书》第4卷-伦敦：1899-1900年。Pl.LXXVI资料来源：生物多样性遗产图书馆研究人员从他们的研究结果中得出结论，只要不受到快速作用的干扰，种群规模较小的物种也能存活很长时间。因此，在17世纪欧洲殖民南部非洲期间，人类的突然影响很可能是导致该物种灭绝的主要原因。在DNA分析过程中，还在基因组中发现了两个基因，这两个基因可能是造成该物种蓝色皮毛的原因，而蓝色皮毛正是蓝羚羊名字的由来。这要归功于与研究人员合作的生物技术公司ColossalBioscience所提供的最先进的计算分析软件。Colossal生物科学公司联合创始人兼首席执行官本-拉姆（BenLamm）说："作为Colossal公司持续关注古DNA、基因型与表型关系以及生态系统恢复的一部分，我们很荣幸能与霍夫莱特教授及其团队合作开展这项开创性工作。该项目的研究目标使我们的团队能够共同应用一些最新的Colossal古DNA和比较基因组算法来了解是什么真正使蓝羚羊成为独特的物种。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427840.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427840.htm

基础物种：鳗草如何遍布全球

基础物种：鳗草如何遍布全球作为基础物种，鳗草为多种生物群落提供了重要的浅水生境，并为生态系统提供了多种服务，包括碳吸收。鳗草最近被认为是对海洋碳储存做出重要贡献的自然物种之一。海草草甸下的沉积物每年固碳量是陆地森林根部固碳量的30到50倍。然而，包括鳗草在内的海草床在全球范围内的不断消失是一个令人严重关切的问题。在基尔亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMARHelmholtzCentreforOceanResearchKiel）海洋生态研究部主任托斯滕-罗伊施（ThorstenReusch）教授的协调下，一个国际研究小组利用来自200个个体和16个地点的完整核基因组和叶绿体基因组，重建并确定了鳗草Zosteramarina从西北太平洋起源到太平洋、大西洋和地中海的殖民历史。7月20日，科学杂志《自然-植物》（NaturePlants）发表了一份经同行评审的出版物和一份研究简报，其中描述的研究结果提出了一个问题："鳗草对我们迅速变化的新气候的适应能力如何？科学家们利用系统发生学方法确定了这种植物最初从西向东横跨太平洋至少经历了两次殖民事件，过程中可能得到了北太平洋洋流的支持。然后，科学家们应用两个DNA"分子钟"--一个基于核基因组，另一个基于叶绿体基因组--推断出鳗草种群分化成新种群的时间。DNA变异率是根据种群中发生的古老的全基因组复制进行计算和校准的。追踪鳗草的迁移模式核基因组和叶绿体基因组都显示，大约24.3万年前，鳗草通过加拿大北极地区向大西洋扩散。这比预期的时间要短得多--几千年而不是几百万年，就像大约350万年前北极大交换期间大多数大西洋移民物种的情况一样。罗伊施解释说："因此，我们必须假定，在此之前大西洋不存在以鳗草为主的生态系统--生物多样性和碳储存的热点。对相关动物群落的分析也反映了时间的推移，与太平洋的鳗草草甸相比，大西洋的特化动物要少得多。这表明，动物与植物共同进化的时间较短。"地中海种群是在大约4.4万年前从大西洋建立起来的，并在末次冰川极盛时期存活了下来。相比之下，今天大西洋西部和东部沿岸的种群只是在距今约1.9万年前的末次冰川极盛期之后才从避难地（重新）扩展开来，而且主要是在湾流的帮助下从美洲东海岸扩展而来。基因组多样性与未来关注此外，研究人员还证实，太平洋和大西洋的鳗草种群在基因组多样性方面存在显著差异，包括北部种群基因多样性减少的纬度梯度。博士后科学家于磊总结说："大西洋种群与太平洋种群相比，北部种群与南部种群相比，在遗传水平上都比其祖先的多样性低，多样性最高的种群与多样性最低的种群之间相差35倍。这是由于过去的冰河时期造成的瓶颈，这让人担心大西洋的鳗草能否在遗传能力的基础上适应气候变化和其他环境压力因素。""海洋变暖已经造成了南部分布界限海草草甸的损失，特别是北卡罗来纳州和葡萄牙南部。此外，热浪也导致分布区北部一些浅水区的海草减少。"这不是一个好消息，因为海草草甸形成了多样化和富饶的生态系统，如果草甸不能在未来的条件下持续存在，就没有其他物种能够替代鳗草的作用。潜在解决方案和未来研究"恢复的一种可能是借用太平洋鳗草的一些遗传多样性来加强大西洋的多样性。我们的下一步工作是研究鳗草的基因组。"格罗宁根大学名誉教授让娜-奥尔森（JeanineOlsen）教授说："来自太平洋鳗草的新参考基因组目前正在开发中，它应该能告诉我们更多关于鳗草在其全球栖息地范围内适应生态型能力的信息。因此，关于快速适应的结论已经出炉，但我们有理由保持乐观。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372487.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372487.htm

中国研究：诺氏驼或因“挑食”加速走向灭绝

中国研究：诺氏驼或因“挑食”加速走向灭绝中国科研人员对已灭绝诺氏驼的古基因组进行研究后，揭示了旧大陆骆驼属动物演化历史的复杂性，发现诺氏驼因“挑食”在末次盛冰期加速走向灭绝。新华社报道，中国地质大学科研人员与中国国家博物馆、丹麦哥本哈根大学等机构联合就“与现生双峰驼有着交叉亲缘关系的诺氏驼为何在晚更新世末期走向灭绝”等问题进行研究，发现“挑食”或是导致诺氏驼加速灭绝的主要原因之一。论文通讯作者之一盛桂莲教授介绍，骆驼对干旱恶劣气候环境有很强的耐受性，是学界探究生物环境适应性的理想物种，其演化历史一直备受关注。早更新世晚期以来，分布在欧亚大陆的骆驼以现生的单峰驼、家双峰驼、野双峰驼和已灭绝的双峰驼诺氏驼为主。研究团队获取了中国东北地区七个晚更新世时期诺氏驼化石材料的完整线粒体基因组及部分核基因组，利用骆驼属动物灭绝种与现生种的遗传学数据，结合形态学、年代学、稳定同位素数据开展跨学科分析，并对诺氏驼与现生双峰驼祖先种群可能存在的基因流动进行了分析。发现在骆驼属动物的演化史上，欧亚大陆双峰驼不同物种存在广泛的基因流动，诺氏驼与家双峰驼、野双峰驼之间的演化关系不能模式化概括为简单的分叉树，推测其应为网状结构，其演化历史比学界已有认知更为复杂。研究人员通过对诺氏驼样品的碳同位素分析发现，随着时间推移，诺氏驼食性变化不大，饮食习惯较单一，比较“挑食”。相比现生家双峰驼和野双峰驼，诺氏驼的核苷酸（nucleotide）多样性更低，这可能反映了在深海氧同位素3阶段期间诺氏驼种群就已发生了收缩，随后到来的末次盛冰期严酷气候环境成为压垮诺氏驼的“最后一根稻草”，大大加速了其灭绝进程。这项研究成果日前在线发表在国际知名学术期刊《当代生物学》上。2024年5月17日9:08PM

低温冷冻 - 设想中拯救物种免于灭绝的全新解决方案

低温冷冻-设想中拯救物种免于灭绝的全新解决方案研究人员强调了低温库在保护全球日益减少的动物种群方面的巨大潜力，低温库可以在超低温下储存动物的各种遗传物质。这项研究得到了多家全球保护机构的支持，研究人员建议，今后应优先对物种进行采样，并建立一个全球低温库数据库，以促进合作保护工作，并有可能将受威胁物种重新引入其自然栖息地。最近发表在《动物园生物学》（ZooBiology）杂志上的一篇论文强调了冷冻库或活细胞库在应对全球保护挑战方面的深远前景。这些活细胞库在超低温下保存动物的遗传物质，如DNA、胚胎、精液和活体组织。这些细胞经培养后可用于各种用途，包括遗传分析、辅助生殖技术、确保动物种群的遗传多样性，甚至有可能将物种重新引入其自然栖息地。在这项研究中，研究人员分析了圣地亚哥野生动物联盟（SDZWA）冰冻动物园的内容，该动物园是世界上规模最大、种类最丰富的活体基因样本库，研究人员以此为基础制定了一个框架，用于确定未来采样物种的优先顺序。研究人员还利用世界上最大的物种知识数据库--Species360动物学信息管理系统（ZIMS）--中的汇总数据来确定未来基因样本采集的机会。研究结果表明，SDZWA冷冻动物园目前储存了965种不同的物种，其中包括5%的两栖类、鸟类、哺乳类和爬行类动物，而进一步从动物园和水族馆采集样本可将这一比例大幅提高到16.6%，从而获得另外707种濒危物种。此外，SDZWA冷冻动物园中已经保存了50%目前被列为野外灭绝物种的基因样本，但从动物园采样可以将这一数字提高到91%，从而有可能为这些濒临灭绝的物种提供重要的生命线。这项研究的主要作者、都柏林动物园和都柏林圣三一学院自然科学学院的安德鲁-穆尼（AndrewMooney）博士强调了这项研究的重要意义，他说："这项研究不仅凸显了都柏林动物园和都柏林圣三一学院自然科学学院在保护濒临灭绝的物种方面所做的努力，而且也为都柏林动物园和都柏林圣三一学院自然科学学院提供了宝贵的经验。""这项研究不仅彰显了圣地亚哥动物园野生动物联盟迄今为止所做的令人难以置信的工作，还体现了全球动物园和水族馆界在进一步推动全球低温银行计划和保护优先事项方面的集体潜力。随着全球野生动物数量的不断减少，现在是收集和保存濒危物种基因样本的最关键时刻。冷冻样本提供了无与伦比的保护机会，但是，我们必须齐心协力，现在就收集样本，以免为时已晚"。"三一学院自然科学系动物学教授伊冯娜-巴克利（YvonneBuckley）说："我们正处于生物多样性灭绝的危机之中，在未来几十年中，可能有超过一百万个物种面临灭绝的威胁。虽然我们的首要任务是防止物种在野外减少，但低温保存提供了一种手段来保护关键的遗传多样性，并将其重新引入种群，以提高它们的适应性和复原力。"这项研究的共同作者、物种360保护科学联盟的约翰娜-斯塔克（JohannaStaerk）说："这项研究强调了低温保存在保护濒危物种方面的巨大潜力，以及动物园和水族馆在保护方面的作用。鉴于从野生物种中获取基因样本的难度很大，动物园和水族馆提供了理想的资源来收集基因样本，以确保物种未来的生存"。圣地亚哥动物园野生动物联盟保护遗传学克莱伯格捐赠主任奥利弗-莱德（OliverA.Ryder）说："冷冻动物园四十多年来对有活力细胞的冷冻保存为基于基因组学的生物多样性发现提供了大量有影响力的资源，并展示了基于细胞的基因拯救的可能性。全球各国亟需扩大努力，建立分布式生物库网络，以公平的方式提供基于细胞的遗传资源，并为子孙后代提供保护选择。"圣地亚哥动物园野生动物联盟冰冻动物园馆长、该研究的共同作者马里斯-霍克（MarlysHouck）说："库尔特-贝尼斯克博士于1975年创建了冰冻动物园，每年都有数以百计的样本加入其中。由于他的远见卓识，我们拥有了几十年前储存的物种和个体的细胞系，其中一些还没有繁殖过。它们的遗传多样性在目前的种群中没有体现，但可以通过冰冻动物园中的样本进行未来的遗传拯救。"除了建议哪些物种需要优先进行基因采样的框架外，研究报告的作者还鼓励建立一个全球冷冻样本库数据库，以促进在保护基因多样性方面的合作。这项研究是世界自然保护联盟（IUCN）保护规划专家组（CPSG）2016年会议期间举行的一次研讨会的成果，由物种360保护科学联盟与冰冻动物园的奥利弗-莱德（OliverRyder）合作举办。低温基因银行在拯救物种免于灭绝中的作用冷冻库在保护方面的强大作用体现在拯救现已功能性灭绝的北方白犀牛的努力中。由于仅有两头雌性白犀牛存活，科学家们正在利用来自冰冻动物园的样本，通过辅助繁殖技术拯救这一亚种，以免其永远消失。虽然北方白犀牛的例子是拯救该亚种的最后尝试，但研究报告的作者强调，积极主动地确定物种的优先次序并建立全球冷冻数据库以确保能更快地采取保护行动非常重要。低温保存可能是拯救濒临灭绝的物种（如北方白犀牛和虎鲸）的唯一救命稻草，因为这些物种可以获得活细胞培养物。遗憾的是，最近灭绝的长江江豚和圣诞岛琵琶蜥将永远无法实现这些可能性，因为它们没有活体生物样本。不过，大多数物种仍有采样机会。考虑到在世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录上被列为"最不受关注"的物种中，有71%的物种因气候变化的影响而濒临灭绝，现在储存基因样本有助于将来保护这些物种。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383167.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383167.htm

为什么有些物种能在大规模灭绝中幸存？"全基因组复制"可能是秘密所在

为什么有些物种能在大规模灭绝中幸存？"全基因组复制"可能是秘密所在这一重大发现暗示了在整个地球动荡的历史中，在环境剧烈动荡的时期之前，其他物种中可能存在许多未被发现的共享WGD。这项研究由都柏林三一学院遗传学和微生物学学院的AoifeMcLysaght教授和AnthonyRedmond博士领导，刚刚发表在国际领先期刊《自然通讯》上。AoifeMcLysaght教授说："全基因组复制和它听起来一模一样--这是一个迷人的进化事件，整个基因组被复制和粘贴，从而使一个物种突然拥有两倍于它之前的遗传物质。而大多数物种，像我们一样，都是'二倍体'--拥有成对的染色体，来自父母各一条--在全基因组复制之后，所有的东西都有四个副本。这实际上为突变--和进化--的发生提供了大量的原材料。最终，一个物种的基因组将通过一个被称为再二倍体化的过程恢复到典型的对。""我们知道全基因组复制和再二倍体化已经有很长一段时间了，但新的和令人兴奋的是，我们的研究已经表明，该过程的第二部分完成的时间非常重要。在这种情况下，它需要很长很长的时间--长到一些基因复制似乎是特定物种的，发生在两个物种在生命树上分道扬镳之后。""因此，在物种分离之前发生的古老的原始全基因组复制直到现在才被错过。我们相信同样的事情可能发生在许多其他物种系中，鉴于它产生了帮助物种在大规模灭绝中生存的基因组条件的可能性，这一点很重要。"从遗传学上看，鲟鱼和桨鱼显示了共享和非共享基因复制的证据，这些基因复制本身来自古老的WGD，当时间戳到刚刚超过2.5亿年前时，它就在二叠纪-三叠纪大灭绝之前，那次大灭绝消灭了所有生物的一半以上的家族。这似乎增加了理论的分量，即WGD事件为物种提供了更多的进化画布；更多的遗传物质意味着在一定时间内有更多的变异能力，这反过来又增加了一些赋予优势的机会，以应对困难或变化的环境条件。在2亿年前与三叠纪-侏罗纪大灭绝相重叠的再二倍体化时期，这些肯定是存在的。AnthonyRedmond博士说："多个全基因组复制事件在我们古老的早期脊椎动物祖先中发生，这些事件塑造了我们现代人类基因组的面貌。这一发现令人振奋，因为除了照亮鲟鱼和桨鱼的基因组进化之外，它们还提供了一个比较快照，说明我们早期脊椎动物祖先的基因组和复制的基因在这些复制事件之后是如何进化的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365089.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365089.htm

不速之客：亚洲蜜蜂如何在澳大利亚打破进化预期?

不速之客：亚洲蜜蜂如何在澳大利亚打破进化预期?最近的研究表明，入侵的亚洲蜜蜂在北昆士兰迅速适应并蓬勃发展，尽管遗传多样性较低，但其数量已超过10,000群。一只亚洲蜜蜂（照片摄于其在中国的自然分布区）。图片来源：BenOldroyd/悉尼大学共同第一作者、悉尼大学生命与环境科学学院的罗莎琳-格洛阿格（RosalynGloag）博士说："我们对这一蜜蜂种群的研究表明，尽管相对于其本土范围的种群而言，某些物种一开始的遗传多样性非常低，但它们能够迅速适应新环境。Gloag博士说，一般认为，高遗传多样性对于一个种群快速适应不断变化的环境条件非常重要，例如当一个物种被迁移或经历自然或气候变化灾害造成的快速环境变化时。昆士兰北部凯恩斯的入侵蜂群。图片来源：RosGloag博士研究小组强调了这一案例研究对了解一般人口复原力的重要性。她说："然而，我们已经证明，尽管遗传多样性急剧下降，但这一入侵蜜蜂种群自抵达后已迅速适应了环境。当我们观察到许多物种正在应对人为气候变化时，这一点就显得更加重要了。"该大学生命与环境科学学院的RosGloag博士。图为Gloag博士与一个四角蜂巢（不是研究中的亚洲蜜蜂）。资料来源：悉尼大学研究的重要性通过研究昆士兰的入侵种群，研究小组获得了罕见的自然入侵的完整遗传年表，从蜜蜂到达后不久就开始了研究。该蜂群可能来自巴布亚新几内亚，于2007年抵达澳大利亚，由于蜜蜂可能携带寄生虫，澳大利亚的生物安全引起了关注。最终发现这些蜜蜂并没有携带最令人担忧的寄生虫--变种螨，而变种螨已通过未知途径抵达澳大利亚，威胁着国内的蜂蜜产业。昆士兰凯恩斯的亚洲蜂群。图片来源：RosGloag博士"我们很幸运能够获得这一入侵种群的完整采样时间表，这要归功于昆士兰州农业和渔业部做出的巨大努力。虽然这次尝试没有成功，但收集到的生物材料对于了解这些入侵是如何进行的非常有价值。这反过来又帮助我们更好地应对未来的入侵。"有了这个全面的样本集，科学家们得以对10年来收集的118只蜜蜂的整个基因组重新测序。Gloag博士说："我们基本上可以观察到自然选择随着时间的推移在遗传多样性较低的种群中发挥作用。从这个独特的有利位置，我们可以看到，选择是作用于基因组中的变异，而这些变异是随着最初的几只蜜蜂一起出现的。这不是后来通过突变产生的变异。换句话说，一些遗传多样性很低的物种可以很快适应环境。虽然这对于应对新来入侵物种的环境来说可能是个坏消息，但对于在气候变化或其他自然或人为灾害（如丛林大火）面前暂时崩溃的种群来说，这可能是个好消息。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425686.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425686.htm