2.5万年前,最后一只洞穴熊在西欧灭绝,椎骨上插着一截人类制作的矛。
最新一项研究表明,类似现代人类携带了部分尼安德特人的基因一样,科学家在今天的棕熊身上发现了早在25000年前就已灭绝的洞穴熊的部分基因。北京时间8月28日,顶级学术期刊《自然》(Nature)子刊《自然-生态学与进化》(Nature Ecology & Evolution)在线发表德国波茨坦大学Axel Barlow等人的这项最新成果。

灭绝的洞穴熊头骨。
Axel及其同事对4只洞穴熊的基因组进行了测序,这些洞穴熊生活在71000-34000年前。他们对比了这些古代洞穴熊和现代棕熊的DNA和基因组序列,同时还和美国和亚洲黑熊、眼镜熊、熊猫和北极熊的基因组序列进行了比较。之前有研究发现,北极熊和棕熊曾杂交。

古DNA研究人员收集洞穴熊骨骼进行遗传分析。
研究人员发现,他们所测序的所有棕熊的基因组都包含了部分洞穴熊的基因,比例从0.9%到2.4%不等。同样,洞穴熊中也存在棕熊的DNA,尽管比例会相对较小。
研究人员认为,在洞穴熊灭绝之前,棕熊和洞穴熊一定进行了杂交繁殖。进一步的DNA分析揭示,这个两种物种之间存在着基因流动。
Axel表示,“这些物种之间存在着非常明显的杂交迹象。”

洞穴熊经常在冬眠期间死亡。
研究认为,相比于早在100万前就已经分化出来的洞穴熊,棕熊与北极熊的亲缘关系更接近。洞穴熊以食草为主,而棕熊则是肉食者,体型比洞穴熊小20%,骨骼也更纤细。Axel称,一只棕熊在一只洞穴熊旁边看起来可能会显得“娇弱”。
Axel还提到,大约2.5万年前,树袋熊和棕熊基本生活在欧洲的同一片土地上。不过,两只阿拉斯加棕熊中也发现了洞穴熊的DNA,“这表明基因的意外传播需要进一步研究。”Axel称。
目前,科学家尚不清楚洞穴熊为何会灭绝,尽管灭绝的时间大致和人类从非洲迁徙至欧洲的时间相符。

留下的抓痕。
此外,熊类之间的近亲繁殖是否给棕熊带来了进化上的优势,这一点也尚不清楚,Axel表示他希望对此进行进一步研究。在人类中,科学研究曾发现,另一已灭绝的早期原始人类丹尼索瓦人的基因,帮助藏人适应他们所居住的高海拔地区。
丹麦自然历史博物馆地球遗传学中心的Ludovic Orlando教授在接受《纽约时报》采访时表示,“这一发现挑战了我们对物种灭绝的看法,物种灭绝并不意味着遗传物质永远消失了。”Ludovic没有参与这项研究。
位于伦敦的弗朗西斯•克里克研究所(Francis Crick Institute)古代基因组实验室的Pontus Skoglund则表示,在某种程度上,地理位置相似的生物会相互混合,并具有重叠的遗传基因,这并不奇怪。“但这确实迫使科学家改变了他们对‘物种’的定义,如果这些动物是非杂交动物。”Pontus称。
Ludovic表示,他有兴趣了解更多关于保存下来并有可能导致洞穴熊灭绝的基因。他说,“那些此前在棕熊身上从未发现的洞穴熊基因(不相容)可能对理解物种形成过程至关重要。”
Axel总结,基因混合工作对当今濒危动物的保护方式有一定的意义。“更好地了解已经灭绝的物种,可以帮助自然资源保护主义者为保护今天的濒危物种提供最佳条件。”Axel认为还有一点应引起思考,生物学家是否应该优先保护有来自其他物种DNA的动物,因为它们可能更强壮,或者还是应该优先保护那些较少发生遗传混合的“更纯粹”的动物。
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