新的基因组研究提供了科学的答案

2019-01-17来源: 阅读量:55
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加州大学洛杉矶分校的生物学家今天在“ 科学进展 ”杂志上发表的研究表明,美国鱼类和野生动物管理局根据“濒危物种法案”取消灰狼的科学理由是不正确的。根据该法案保护灰狼的一个关键理由是其地理范围包括大湖区和29个东部州以及北美大部分地区。鱼类和野生动物管理局于2014年发表了一份文件,声称一种新认识的物种称为东部狼,占据了大湖区和东部各州,而不是灰狼。因此,该法案下的原始列表无效,并且该服务建议该物种(除了墨西哥灰狼,北美最濒危的灰狼)应该根据该法案取消保护。

新的基因组研究提供了科学的答案

根据“濒危物种法”,美国鱼类和野生动物管理局决定将灰狼从保护中移除,可能最早在今年秋天作出。在这项新研究中,生物学家分析了北美狼的完整基因组 - 包括灰狼,东狼和红狼 - 土狼。研究人员发现红狼和东狼都不是独特的物种,而是灰狼和土狼的混合物。

加州大学洛杉矶分校的生态学和进化生物学教授罗伯特韦恩说:“最近定义的东部狼只是一只灰狼和土狼混合物,其基因组的75%被分配给灰狼。” “我们没有发现东部狼具有单独的进化遗产的证据。灰狼应该保持其濒临灭绝的物种状态并保存,因为去除它的原因是不正确的。灰狼确实生活在大湖地区和东部29个州。“

在北美和世界上最普遍的哺乳动物中,灰狼曾经在美国,墨西哥和西欧的大部分地区灭绝,并且大部分生活在荒野和偏远地区。灰狼仍然生活在大湖区,但不是在东部各州。

韦恩说,显然,这两个物种在数百年前首次在美国南部混合,导致人口变得更像土狼,就像灰狼被屠杀一样。最近在大湖区发生了同样的过程,因为狼变得罕见,并且土狼在20世纪20年代进入该地区。

研究人员分析了12只纯灰狼(来自没有土狼的区域),3只土狼(来自没有灰狼的区域),6只东方狼(研究人员称之为大湖狼)和3只红狼的基因组。

对于红狼和东部狼是否是遗传上不同的物种存在很大的争议。在他们的研究中,研究人员没有找到一种独特的血统,这种血统无法用灰狼和土狼之间的相互繁殖来解释。

“如果你用人类 - 欧亚大陆的人类基因组进行同样的实验 - 你会发现人类基因组中有百分之四到四的人看起来像另一个物种的奇怪的基因组元素:尼安德特人,”韦恩说。“在红狼和东部狼群中,我们认为它可能至少有10%到20%的基因组无法通过灰狼和土狼的祖先来解释。但是,我们发现平均只有3%到4% - 类似于与我们的小参考集相比,在同一物种的个体中发现的。“

纯东部狼被认为居住在安大略省的阿冈昆省立公园。研究人员研究了阿冈昆省立公园的两个样本,发现他们大约有50%的灰狼,50%的土狼。

生物学家错误地将灰狼和土狼的后代分类为红狼或东方狼,但新的基因组数据表明它们是杂交种。“这些灰狼 - 土狼杂交种看起来很鲜明,被误认为是一种独特的物种,”韦恩说。

最终,在美国南部灰狼灭绝之后,红狼只能彼此交配并与土狼交配,并变得越来越像土狼。

韦恩说,红狼的灰狼约占25%,狼约占75%,而东部狼的血统约为75%的灰狼和25%的土狼。(韦恩的研究小组在1991年的“自然”杂志上发表了研究结果,暗示红狼是灰狼和土狼的混合物。)

虽然1973年被列为濒危物种的红狼不是一个独特的物种,但韦恩认为值得保护; 他说,它是美国南部存在的灰狼基因的唯一存储库。

研究人员分析了SNP(单核苷酸多态性) - 基因序列的变异,并使用了复杂的统计方法。在二十多个基因组中,他们发现SNP中有540万个差异,这是一个非常大的数字。

韦恩说,“濒危物种法”非常有效。然而,他补充说,当它在20世纪70年代制定时,生物学家认为物种倾向于不与其他物种杂交,如果有杂交种,它们就不那么合适了。从那时起,科学观点发生了重大变化。他说,野外繁殖很常见,甚至可能是有益的。研究人员认为,濒危物种法案应该具有更大的灵活性,以便在某些情况下保护杂交种(目前没有),科学家们已经提出了一些关于如何在不改变法律的情况下做到这一点的建议,Wayne说。

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