象是存在感很大的動物,古時候曾有過很多種象,不過如今只剩 3 種,而且都面臨生存危機。已經滅絕的爪爪中,曾有真猛獁象和菱齒象的基因組被定序成功。這個 2018 年的論文獲得更多古象基因組,探討爪爪家的演化史。
A comprehensive genomic history of extinct and living elephants
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分析材料列表。
加上新的定序,這個論文的材料有:
〖還活著的爪爪〗
亞洲象,學名 Elephas maximus
普通非洲象(savanna elephant),學名 Loxodonta africana
非洲森林象(forest elephant),學名 Loxodonta cyclotis
〖已經滅絕的爪爪〗
美洲乳齒象(American mastodon),學名 Mammut americanum
歐洲菱齒象(European straight-tusked elephant),學名 Palaeoloxodon antiquus
哥倫比亞猛獁象(Columbian mammoth),學名 Mammuthus columbi
真猛獁象(woolly mammoth),學名 Mammuthus primigenius
兄弟象(X)
古代基因組中,哥倫比亞猛獁只有 1 個樣本,乳齒象、菱齒象各 2 個,真猛獁象 6 個;現代象皆超過此數目。
喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪
象家這麼多成員之中,乳齒象與其他象分家最早,論文將其作為比較的外群。其餘 6 種象中,非洲森林象、菱齒象、普通非洲象被歸為一群,又以非洲森林象和菱齒象比較接近;亞洲象、哥倫比亞猛獁、真猛獁象被歸為另一群,當然兩種猛獁比較接近。
眾家爪爪的親緣關係樹。
由此看來,之前對菱齒象的結論-「菱齒象的兄弟是非洲森林象,不是亞洲象」相當正確,然而有惹更多 DNA 作比較後,論文發覺,光是樹狀的親戚關係不夠全面,不足以反映各種爪爪間的情慾流動狀況,特別是菱齒象。
菱齒象的演化史,充滿著情慾交流的痕跡。在爪爪當初分成兩大群,一群是猛瑪與亞洲象,另一群是非洲象與菱齒象祖先之後,菱齒象的祖先,首先與另一大群的哥倫比亞猛瑪情慾交流,估計接收惹 8% 的 DNA。
接著牠們又與自己這一群的非洲森林象發生關係;這波情慾流動很大,估計菱齒象高達 36% 的基因組由此而來。這也是為什麼,樹狀關係圖中,菱齒象會最接近非洲森林象的緣故。
根據古代基因組,建構的情慾交流過程。
在已知樣本中,與菱齒象情慾交流的對象,較接近非洲森林象的西非族群(L. cyclotis_F,取自獅子山共和國),而不是中非族群(L. cyclotis_A,取自中非共和國)。
非洲森林象的中非、西非族群,估計在 46 到 61 萬年前之間分家,因此非洲森林象的西非族群,與菱齒象情慾交流的年代,勢必晚於這個時期;而定序的樣本距今 12 萬年,表示不可能少於 12 萬年。
論文推測雙方碰面的地點,應該是在非洲某處;菱齒象是後來才離開非洲,於歐亞大陸生活。論文提醒,根據已知訊息估計的結果,勢必過於簡陋,實際上爪爪演化的全貌,一定更加複雜。
更詳細的分析,共有 3 種方法估計分家年代,以及族群大小。
是否能把眾家爪爪,每一個混血的階段,對應到化石型態?這就有待未來釐清惹。
論文還做惹很多細緻的分析,各位若有興趣請自行閱讀。
新聞稿:
Researchers sequence complete genomes of extinct and living elephants
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