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研究者解析了西伯利亞凍土中的猛犸象遺傳信息，刷新了古動物DNA年代紀錄。圖片來源：BETH ZAIKEN
本報訊?動物的遺傳信息最長可以保存多久？100萬年！
2月17日，《自然》上線的一項研究報道，古生物學家在西伯利亞東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，它們分別來自于70萬年、100萬年和120萬年前。這些遺傳物質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。
人們不僅對猛犸象起源有了新認識，對古DNA的研究也更進一步——在此之前，最古老的DNA測序紀錄是75萬年前，來自一匹馬的大腿骨。
生物體死亡后，染色體會成為碎片，碎片長度隨時間推移越來越短，直至降解。但在深層凍土中，遺傳信息降解速度變慢，古DNA保藏時間更持久。該研究中的猛犸象遺骸最早于上世紀70年代被俄羅斯古生物學家Andrei Sher發(fā)現(xiàn)。他與瑞典自然歷史博物館進化遺傳學家Love Dalén合作，嘗試從中提取有價值的信息。
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的DNA。面對已降解成數(shù)十億片段的遺傳信息，研究小組比對了已有的大象和猛犸象測序數(shù)據(jù)?！斑@有點像看著盒上的圖片拼拼圖。”Dalén表示。
根據(jù)遺骸發(fā)掘處巖石的磁場信息及周圍其他的嚙齒動物骸骨，研究者推算出3頭猛犸象遺骸的產生時間。將樣本的幾個基因和已知的遺傳特征關聯(lián)，研究者確認這些猛犸象在當時已經具備了適應極端寒冷氣候的能力，它們有厚實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100萬年歷史，被認定來自草原猛犸象，即真猛犸象的直系祖先。最古老的猛犸象來自此前未知的“血統(tǒng)”，因為被發(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150萬年前進入北美，之后與真猛犸象發(fā)生雜交，從而形成了北美大陸的獨特亞種——北美猛犸象。
這一系列發(fā)現(xiàn)大大增加了科學家對猛犸象的了解。此前，有研究者找到過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，突破百萬年的門檻，意味著古DNA研究者有望進一步探索其他哺乳動物的早期歷史。化石中最古老的生物分子信息可見于鴕鳥、犀牛等動物，它們蛋殼或牙齒中包含的蛋白質序列比DNA更易保存。而這些樣品往往來自于有人為殘留物的考古現(xiàn)場。
那么，人們有沒有可能從凍土中發(fā)現(xiàn)人類近親的遺傳信息呢？這一問題的答案目前還尚未找到。不過，凍土中的古DNA年限限制很容易確定。“260萬年，這是永久凍土的極限。在那之前，地球太溫暖了?！盌alén說。（袁柳）
相關論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03224-9
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