提到犀牛,許多人的印象是保育類動物。這個 2021 年的論文分析現代與古代基因組,包括 5 種現生、 3 種滅團犀牛(沒有義大犀牛),探討犀牛的遺傳歷史。最有趣的發現或許是,和其他大型動物相比,犀牛的遺傳多樣性一直很低,這似乎是犀牛們的正常狀態;不過明顯受到人類影響後,遺傳變異又變得更低惹。
Ancient and modern genomes unravel the evolutionary history of the rhinoceros family
犀牛演化史上曾經出現過破百個物種,遍及世界各地,但是在 258 萬年前的更新世開始之際,大部分都滅團惹;到更新世結束的一萬多年前,剩下 9 個物種,如今只剩 5 種。
過去一萬多年來滅團的 4 種犀牛,包括:
板齒犀牛(Siberian unicorn,西伯利亞獨角獸,學名 Elasmotherium sibiricum)
披毛犀牛(Woolly Rhinoceros,學名 Coelodonta antiquitatis)
莫克犀牛(Merck’s rhinoceros,學名 Stephanorhinus kirchbergensis)
Stephanorhinus hemitoechus
論文由超過 5 萬年的板齒犀牛、披毛犀牛、莫克犀牛,以及現存的 5 個物種獲得古代基因組:
黑犀牛(Diceros bicornis)
白犀牛(Ceratotherium simum)
蘇門答臘犀牛(Dicerorhinus sumatrensis)
印度犀牛(Rhinoceros unicornis)
爪哇犀牛(Rhinoceros sondaicus)
其中爪哇犀牛的基因組,來自 1838 年搜集的博物館樣本。
8 種犀牛在遺傳上,板齒犀牛最早分家,接下來是黑犀牛、白犀牛這群;再來能分為兩個分枝,一群是爪哇犀牛、印度犀牛;另一群是蘇門答臘犀牛,以及彼此最近的披毛犀牛、莫克犀牛。
整體看來,犀牛的親戚關係,主要和地理有關,與犀牛角的型態無關。所有犀牛的共同祖先,約處於 3600 萬年前;最早分家的板齒犀牛之外,其餘犀牛則是 1600 萬年前。
非洲的黑犀牛、白犀牛約 685 萬年前分家;亞洲的爪哇犀牛、印度犀牛約 432 萬年前分家;蘇門答臘犀牛和披毛犀牛與莫克犀牛約 938 萬年前分家,披毛犀牛、莫克犀牛約 550 萬年前分家。
動物們的體染色體都有一對,同一個位置有兩個核苷酸,如果愈多位置,兩個核苷酸彼此不同,意謂 DNA 多樣性愈高。比較發現,犀牛們的 DNA 多樣性明顯比大部分動物低,連已經滅團的古代犀牛也是。
論文推論,DNA 多樣性很低,或許是犀牛的常態,他們長期下來適應這種狀態,也沒有累積較多有害突變。然而,現在的活犀牛遺傳變異又更低一些,近親繁殖的程度也增加(ROH 的分析),多半是人類壓迫的影響。
綜合推論,犀牛的 DNA 多樣性低似乎是正常的,不是被人類影響的後遺症,這個不用擔心。保育犀牛的重點,應該在維持棲地與個體數量,而不是增加遺傳多樣性。
177萬年前,喬治亞的Stephanorhinus犀牛蛋白質
新聞稿:
Geneticists map the rhinoceros family tree
論文短評:
Museum specimens tell the history of rhinoceroses
論文短評:
Rhinoceros genomes uncover family secrets
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