《自然》雜志：從超過(guò)100萬(wàn)年的猛犸象標(biāo)本中檢索到DNA
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時(shí)間：2025-12-10 13:18:11
《自然》雜志：從超過(guò)100萬(wàn)年的猛犸象標(biāo)本中檢索到DNA
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：外媒CNET報(bào)道，2002年，從超當(dāng)Love Dalén第一次作為博士生開(kāi)始研究古代動(dòng)物DNA時(shí)，過(guò)萬(wàn)上海外圍兼職價(jià)格（電話微信189-4469-7302）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求他的猛犸一位同事建議研究旅鼠。“每個(gè)人都在研究猛犸象，象標(biāo)”這位同事告訴Dalén，本中“這很有競(jìng)爭(zhēng)力。檢索”多年來(lái)，自然雜志這些古老的從超長(zhǎng)鼻動(dòng)物一直吸引著公眾和科學(xué)家的想象力--當(dāng) Dalén機(jī)會(huì)研究著名的長(zhǎng)毛猛犸象時(shí)，他無(wú)法抗拒。過(guò)萬(wàn)他想了解為什么這些生物會(huì)滅絕。猛犸
但在周三，象標(biāo)Dalén和其他21位科學(xué)家研究了長(zhǎng)毛猛犸象時(shí)間線的本中另一端：它的起源。在發(fā)表在《自然》雜志上的檢索一篇具有歷史意義的論文中，該團(tuán)隊(duì)宣布他們從超過(guò)100萬(wàn)年的自然雜志猛犸象標(biāo)本中檢索到了DNA--完成了迄今為止年代最為久遠(yuǎn)的史前生物的基因測(cè)序工作。
“這是上海外圍兼職價(jià)格（電話微信189-4469-7302）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求一篇驚人的論文，”澳大利亞格里菲斯大學(xué)的古DNA研究人員Sally Wasef說(shuō)。她并未參與這項(xiàng)研究。
該研究取得了兩個(gè)方面的突破。首先，該團(tuán)隊(duì)能夠從牙齒樣本中分離出短小、降解的DNA片段，并通過(guò)最近測(cè)序和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的改進(jìn)獲得遺傳密碼。
為了對(duì)古老的DNA進(jìn)行測(cè)序，該團(tuán)隊(duì)檢查了幾十年前在西伯利亞永久凍土中出土的三只不同猛犸象的臼齒。“我們知道其中一些牙齒來(lái)自最早的長(zhǎng)毛猛犸象，” Dalén說(shuō)。他表示，團(tuán)隊(duì)從俄羅斯的合作者那里“得到了這些牙齒的小塊根部”，這些用于研究的牙齒通常重達(dá)幾公斤。對(duì)于一只巨型猛犸象來(lái)說(shuō)，由于西伯利亞高緯度地區(qū)存在的冰冷溫度，這些臼齒受到保護(hù)，不會(huì)退化。
DNA的降解給科學(xué)家們尋找的年代帶來(lái)了一個(gè)上限。隨著時(shí)間的推移，DNA會(huì)分解成細(xì)小的碎片，然后也會(huì)和很多其他來(lái)自環(huán)境的DNA混合在一起。“開(kāi)始變得很難發(fā)現(xiàn)猛犸象DNA、細(xì)菌DNA、人類DNA和植物DNA之間的區(qū)別，”Dalén說(shuō)。在大約150萬(wàn)年后，它變得太過(guò)退化，科學(xué)家們無(wú)法將其拼湊起來(lái)。
在這項(xiàng)新的研究中，該團(tuán)隊(duì)正處于極限運(yùn)行狀態(tài)。利用高通量測(cè)序和先進(jìn)的計(jì)算分析，該團(tuán)隊(duì)以現(xiàn)代大象基因組為藍(lán)本，將三個(gè)標(biāo)本的DNA拼接在一起。這也有助于對(duì)這些野獸的年齡進(jìn)行測(cè)定。其中兩個(gè)被稱為Krestovka和Adycha的樣本，分別有165萬(wàn)和134萬(wàn)年的歷史。第三個(gè)更年輕的標(biāo)本Chukochya，距今約87萬(wàn)年。
DNA序列也帶來(lái)了第二個(gè)突破。研究小組能夠利用這三個(gè)樣本，評(píng)估一百萬(wàn)年前猛犸象的進(jìn)化和標(biāo)本化。Krestovka的數(shù)據(jù)指出了一個(gè)全新的猛犸象血統(tǒng)，此前科學(xué)界并不了解。這對(duì)該團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是個(gè)驚喜。
“我們以為回到100萬(wàn)年左右的一切都會(huì)是長(zhǎng)毛猛犸象的祖先，”Dalén指出。“事實(shí)證明，一百萬(wàn)年前有兩種不同類型的猛犸象”在西伯利亞漫游。
該團(tuán)隊(duì)無(wú)法獲得足夠的數(shù)據(jù)來(lái)真正說(shuō)明Krestovka的血統(tǒng)是什么樣子的，但他們可以表明Krestovka并沒(méi)有對(duì)長(zhǎng)毛象的起源做出貢獻(xiàn)。
相反，它很可能是在大約200萬(wàn)年前從長(zhǎng)毛猛犸象的祖先中分裂出來(lái)的，然后產(chǎn)生了哥倫布猛犸象--一個(gè)存在于氣候更溫暖的北美洲的物種。哥倫布猛犸象大約在150萬(wàn)年前的某個(gè)時(shí)候到達(dá)了那里，所以時(shí)間線非常吻合。Krestovka和長(zhǎng)毛猛犸象可能進(jìn)行了雜交，產(chǎn)生了哥倫布猛犸象。研究小組的理由是，在這一過(guò)程中發(fā)生了這種雜交，但要了解哥倫布猛犸的起源還需要做更多的工作。
這兩項(xiàng)突破都將有助于進(jìn)一步推進(jìn)古基因組學(xué)，即研究已滅絕物種的古老DNA。
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2月17日，《自然》上線的一項(xiàng)研究報(bào)道，古生物學(xué)家在西伯利亞?wèn)|北部的永久凍土層中提取并解析了3頭猛犸象的遺傳物質(zhì)，它們分別來(lái)自于70萬(wàn)年、100萬(wàn)年和120萬(wàn)年前。這些遺傳物質(zhì)還揭示了猛犸象的譜系。其中一頭草原猛犸象是真猛犸象的直系祖先，還有一頭猛犸象遺骸是此前未發(fā)現(xiàn)的種類，很可能是北美猛犸象的祖先。
人們不僅對(duì)猛犸象起源有了新認(rèn)識(shí)，對(duì)古DNA的研究也更進(jìn)一步——在此之前，最古老的DNA測(cè)序紀(jì)錄是75萬(wàn)年前，來(lái)自一匹馬的大腿骨。
生物體死亡后，染色體會(huì)成為碎片，碎片長(zhǎng)度隨時(shí)間推移越來(lái)越短，直至降解。但在深層凍土中，遺傳信息降解速度變慢，古DNA保藏時(shí)間更持久。該研究中的猛犸象遺骸最早于上世紀(jì)70年代被俄羅斯古生物學(xué)家Andrei Sher發(fā)現(xiàn)。他與瑞典自然歷史博物館進(jìn)化遺傳學(xué)家Love Dalén合作，嘗試從中提取有價(jià)值的信息。
他們從每頭猛犸象的牙齒中鉆取微量樣本（大小約等于一撮鹽），并從中提取包含上千乃至上億堿基對(duì)的DNA。面對(duì)已降解成數(shù)十億片段的遺傳信息，研究小組比對(duì)了已有的大象和猛犸象測(cè)序數(shù)據(jù)。“這有點(diǎn)像看著盒上的圖片拼拼圖。”Dalén表示。
根據(jù)遺骸發(fā)掘處巖石的磁場(chǎng)信息及周圍其他的嚙齒動(dòng)物骸骨，研究者推算出3頭猛犸象遺骸的產(chǎn)生時(shí)間。將樣本的幾個(gè)基因和已知的遺傳特征關(guān)聯(lián)，研究者確認(rèn)這些猛犸象在當(dāng)時(shí)已經(jīng)具備了適應(yīng)極端寒冷氣候的能力，它們有厚實(shí)的毛皮和充足的脂肪堆積。
研究者還發(fā)現(xiàn)，3頭猛犸象的基因樣本不同于北美猛犸象和哥倫比亞猛犸象。其中第二古老的猛犸象遺骸有100萬(wàn)年歷史，被認(rèn)定來(lái)自草原猛犸象，即真猛犸象的直系祖先。最古老的猛犸象來(lái)自此前未知的“血統(tǒng)”，因?yàn)楸话l(fā)現(xiàn)于克列斯托夫卡而以這一村莊的名字命名。研究人員推斷，該類猛犸象約在150萬(wàn)年前進(jìn)入北美，之后與真猛犸象發(fā)生雜交，從而形成了北美大陸的獨(dú)特亞種——北美猛犸象。
這一系列發(fā)現(xiàn)大大增加了科學(xué)家對(duì)猛犸象的了解。此前，有研究者找到過(guò)真猛犸象和哥倫比亞猛犸象的雜交證據(jù)，該研究表明古DNA研究中也出現(xiàn)了猛犸象的雜交證據(jù)。
Dalén表示，突破百萬(wàn)年的門檻，意味著古DNA研究者有望進(jìn)一步探索其他哺乳動(dòng)物的早期歷史。化石中最古老的生物分子信息可見(jiàn)于鴕鳥(niǎo)、犀牛等動(dòng)物，它們蛋殼或牙齒中包含的蛋白質(zhì)序列比DNA更易保存。而這些樣品往往來(lái)自于有人為殘留物的考古現(xiàn)場(chǎng)。
那么，人們有沒(méi)有可能從凍土中發(fā)現(xiàn)人類近親的遺傳信息呢？這一問(wèn)題的答案目前還尚未找到。不過(guò)，凍土中的古DNA年限限制很容易確定。“260萬(wàn)年，這是永久凍土的極限。在那之前，地球太溫暖了。”Dalén說(shuō)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03224-9
