猛獁象曾經是歐亞大陸北方顯眼的大型動物。西伯利亞北部的 Wrangel 這個地方，一萬多年前由於海水上升成為島嶼，島上的猛獁象從此與同類斷絕交流，直到 4000 年前左右滅團。變成孤立小族群，對猛獁象的遺傳基因造成什麼影響？這個 2024 年的論文做惹一系列有趣的分析。
Temporal dynamics of woolly mammoth genome erosion prior to extinction
via 這裡
喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪
如今 Wrangel 島位於北冰洋，這個論文取得此島 13 個猛獁象古代基因組，加上之前發表的 8 個樣本，探討孤立於海島的猛獁象，和更早以前的族群有哪些差異。 它們的平均覆蓋率，最低也有 9.5，可以進行比較細微的分析。
年代介於 4300 年到 9200 年的 14 個樣本，算是海島時期的象群。介於 1.22 到 5.23 萬年前的 7 個樣本，則代表整個大陸的象群。
象和人一樣，每一號體染色體都有一對，一對之間的差異稱為異質性（heterozygosity），算是遺傳多樣性的一項指標。海島象群的異質性，比大陸象群更低 40% 左右，而且還隨著年代下降。
一對染色體，各自繼承於父母。假如父母之間的血緣關係愈近，小孩的一對染色體上，便會有愈長的一段 DNA 序列彼此沒有差異，稱為 ROH（runs of homozygosity）。
如果一段 ROH 很長，表示父母之間的血緣很近，是近親繁殖的結果。若是 ROH 沒那麼長，可能代表父母的關係沒有那麼近，但是兩者都來自更早以前，變異有限的族群，整體變化有限。
相比之下，海島象的 ROH 是大陸象的 4 倍。值得注意的是，年代比較早的海島象，較長的一段 ROH 較多；比較晚的海島象，雖然 ROH 總長還是不低，很長片段的數目卻明顯減少。
由此推敲，猛獁象成為海島族群後，擇偶對象有限，經歷一段時間高度的近親繁殖。但是等到象口沒那麼稀缺後，他們便開始避免太過近親的配對。只是由於大家都源自不太久以前的小象群，整體的遺傳多樣性依然不高。
ROH 會影響異質性，尤其是海島象那麼高的濃度下。把基因組拆成 ROH 與否，得知 ROH 以外的基因組位置，異質性並沒有隨著年代變化。由此可知，較晚的海島象之所以異質性降低，是由於近親配對所致。
整個族群的遺傳多樣性減少，擇偶對象有限，一個潛在影響是導致有害突變累積。但是也有些案例發現，個體數目有限的小族群，也能長期生存，而且有效的消除有害突變。
這個論文將「有害突變」分成兩種，一種是 DNA 突變讓基因失去功能，定義為很有害；另一種是錯誤表現，定義為普通有害。年代比較晚的海島象，讓基因失去功能的很有害突變，數量明顯減少，而普通有害突變，數目則增加。
由此推敲，由於島上族群很小，象群無法阻止負面 DNA 變異長期的累積。但是影響比較嚴重的突變，在島上族群獨立發展一段時間以後，很多應該順利排除。
整體看來，當 Wrangel 形成海島後，島上數量很有限的猛獁象們經歷動盪，不過隨即站穩陣腳，持續繁衍。至少到滅團前不久，都沒有觀察到明確的遺傳崩潰。
為什麼 4000 年前，島上的猛獁象都滅團惹？島上最早的人類紀錄是 3600 年前，比猛獁象消失更晚，或許沒有人為的影響。 論文猜測是疾病，或是某種突發性的事件，反正和遺傳的關係大概不大。
這也是全世界最後的猛獁象 QQ 我們懷念他們～
喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪
歡迎光臨粉絲團一起討論：盲眼的尼安德塔石器匠
留言列表
長篇大論 (10)
