基因組研究闡明了整個(gè)物種范圍內(nèi)棕熊的多樣性
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時(shí)間：2025-12-04 18:52:46
棕熊的遺傳結(jié)構(gòu):與單基因座(mtDNA和Y染色體)聚類(lèi)不同，多基因座(常染色體和X染色體)聚類(lèi)在很大程度上可以用當(dāng)今的組研種范棕熊種群連通性來(lái)解釋?zhuān)宋鞑麃單鞑康拿髡?strong>深圳包夜外圍上門(mén)外圍女姐（電話微信199-7144-9724）一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有基因組不連續(xù)。樣本分布。個(gè)物深灰色和淺灰色:棕熊的圍內(nèi)當(dāng)代和歷史地理范圍(https://www.iucn.redlist.org)。符號(hào)類(lèi)型表明mtDNA單倍型。樣性黑線表示mtDNA不連續(xù)。基因究闡烏拉爾山脈(深灰色)以及鄂畢河、組研種范棕熊葉尼塞河和勒拿河(從西向東)被描繪出來(lái)以供參考。明整基于常染色體SNP數(shù)據(jù)計(jì)算的個(gè)物等位基因共享距離的b–d PCoA散點(diǎn)圖。e f中的圍內(nèi)樹(shù)狀圖的剩余熱圖，描繪了樹(shù)狀圖中的樣性深圳包夜外圍上門(mén)外圍女姐（電話微信199-7144-9724）一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有路徑長(zhǎng)度相對(duì)于基礎(chǔ)距離矩陣中的實(shí)際遺傳距離的差異。紅色(吸引)表示樣本比樹(shù)狀圖顯示的基因究闡更相似，而藍(lán)色(排斥)表示相反。組研種范棕熊f基于常染色體等位基因共享距離的明整無(wú)根‘生物鄰接’(bioNJ)樹(shù)狀圖(注:非進(jìn)化系統(tǒng)發(fā)育)。g無(wú)根Y染色體最大似然系統(tǒng)發(fā)育(用RAXML軟件生成)，排除來(lái)自中東和喜馬拉雅山脈的遙遠(yuǎn)外群樣本。描述X染色體歐幾里德遺傳距離的無(wú)根bioNJ樹(shù)狀圖。箭頭表示相對(duì)于f . Credit: Communications Biology (2023). DOI: 10.1038/s42003-023-04514-w
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Senckenberg Research Institute and Natural History Museum）：棕熊是世界上最大的陸地食肉動(dòng)物之一。他們的特點(diǎn)是肩膀上肌肉隆起，這給了他們的前腿額外的力量。目前確認(rèn)的大約十個(gè)棕熊亞種都分布在北美、歐洲、俄羅斯和亞洲。
它們?cè)谛螤睢⒌睾托袨樯媳憩F(xiàn)出很大的多樣性。在《通訊生物學(xué)》上發(fā)表的一項(xiàng)基因組研究中，包括來(lái)自法蘭克福的四名科學(xué)家在內(nèi)的一個(gè)國(guó)際研究小組調(diào)查了棕熊的遺傳多樣性以及這種變異是如何以及何時(shí)出現(xiàn)的。在這一過(guò)程中，他們首次對(duì)棕熊(Ursus arctos)進(jìn)行了全面的種群基因組研究，并用它的例子來(lái)展示上一次冰河時(shí)期對(duì)今天物種多樣性的影響。
北美灰熊可能是最著名的亞種——但棕熊也原產(chǎn)于歐亞大陸，它們更喜歡生活在(山地)寒冷的森林中。據(jù)估計(jì)，它們?cè)谌虻臄?shù)量約為200，000只，其中一半以上被認(rèn)為是俄羅斯本土的。
中世紀(jì)時(shí)，棕熊在整個(gè)歐洲大陸都很常見(jiàn)；今天，大約有17000只動(dòng)物生活在這里。棲息地的破壞、偷獵和缺乏接納導(dǎo)致了這種滅絕。雖然它們?cè)诘聡?guó)被認(rèn)為已經(jīng)滅絕——除了2006年的“布魯諾”等個(gè)別移民——但它們并沒(méi)有被國(guó)際自然及自然資源保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)列為全球?yàn)l危物種。
為了對(duì)棕熊的亞種進(jìn)行比較，科學(xué)家們檢查了整個(gè)地區(qū)128只棕熊的基因組。這些基因組中有95個(gè)是專(zhuān)門(mén)為這項(xiàng)研究解碼的。目的是使用新的基因組分析方法來(lái)測(cè)試以前關(guān)于不同人群之間的相似性和差異的發(fā)現(xiàn)，并回答開(kāi)放性問(wèn)題。這也包括哪些歷史因素導(dǎo)致了今天的分布和各自的基因組特征。
“為了全面了解棕熊的種群結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性，我們檢查并比較了具有不同遺傳特征的基因組的各個(gè)區(qū)域，包括雌性和雄性個(gè)體的X或Y染色體。與將整個(gè)基因組作為單一實(shí)體進(jìn)行分析相比，這給了我們新的、更復(fù)雜的見(jiàn)解。我們發(fā)現(xiàn)，我們的遺傳數(shù)據(jù)產(chǎn)生的種群結(jié)構(gòu)在很大程度上與當(dāng)前的亞種分類(lèi)相匹配——但也有細(xì)微的差異，”該研究的主要作者、森肯伯格生物多樣性和氣候研究中心的科學(xué)家Menno de Jong博士解釋道。
例如，橫跨歐洲和俄羅斯西部的棕熊，包括烏拉爾山脈甚至西伯利亞西部的熊，目前被認(rèn)為是歐亞棕熊的一個(gè)亞種。遺傳分析支持這種細(xì)分，并證實(shí)，盡管地理范圍很大，這些地區(qū)的所有熊確實(shí)屬于同一遺傳群。
然而，在北美棕熊的案例中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與當(dāng)前分類(lèi)不相符的特點(diǎn)。除了原產(chǎn)于阿拉斯加西南部海岸外的科迪亞克島的巨型科迪亞克熊(Ursus arctos middendorffi)，北美的所有其他熊目前都被認(rèn)為是一個(gè)單一的亞種，即灰熊(Ursus arctos horribilis)。
然而，根據(jù)新的分析，原產(chǎn)于阿拉斯加西南部的阿拉斯加半島棕熊(曾經(jīng)被認(rèn)為是一個(gè)亞種，Ursus arctos gyas)與灰熊截然不同，事實(shí)上更類(lèi)似于科迪亞克熊。“一種可能的解釋是，阿拉斯加半島棕熊亞種需要復(fù)活。另一種解釋是，阿拉斯加半島棕熊和科迪亞克熊代表了同一亞種的大陸和島嶼種群，”德容說(shuō)。
由于上一次冰河時(shí)期的地理?xiàng)l件，研究人員還能夠確定這些阿拉斯加半島熊與堪察加半島熊(Ursus arctos beringianus)有著相同的共同祖先。直到大約11000年前，俄羅斯遠(yuǎn)東半島的堪察加半島和阿拉斯加一直由貝林根大陸橋相連，當(dāng)時(shí)全球海平面比今天低得多。
與此同時(shí)，阿拉斯加被巨大的冰原與美洲大陸分開(kāi)，冰原覆蓋了現(xiàn)在的加拿大。隨著全球氣溫的上升和白令海峽的分離，物種混合或隔離的可能性再次改變。
“令人驚訝的是，我們可以從基因組數(shù)據(jù)中讀取這些古老的遷移，以了解最后一次冰河時(shí)期是如何影響物種的。由于新的發(fā)現(xiàn)，以前的方法和解釋必須重新考慮，”研究負(fù)責(zé)人Axel Janke解釋說(shuō)，他是森肯伯格和法蘭克福歌德大學(xué)以及黑森LOEWE轉(zhuǎn)化生物多樣性基因組學(xué)中心(LOEWE TBG)的比較基因組學(xué)教授。
“活生物體的基因組分析，如我們?cè)贚OEWE-TBG進(jìn)行的那些分析，揭示了對(duì)我們星球的生物多樣性及其進(jìn)化史的令人難以置信的詳細(xì)的新見(jiàn)解。Janke繼續(xù)說(shuō)道:“基因組學(xué)雖然還處于起步階段，但已經(jīng)顯示出它是未來(lái)全面了解生命的技術(shù)。揭示棕熊種群歷史的研究方法可以作為研究歷史事件對(duì)許多其他物種影響的藍(lán)圖。
