6月2日，記者從西北大學獲悉：該校生命科學學院科研團隊牽頭聯合國內外12家科研單位，綜合動物行為學、生態學、地質學、比較基因組學等多學科手段，解析了亞洲葉猴複雜社會系統演化的過程、動力和遺傳基礎，在國際上首次系統性揭示了靈長類社會演化之謎。上述研究成果以《寒冷適應促進了亞洲葉猴社會系統的演化》為題在國際頂尖學術期刊《科學》(Science)以長文形式發表。
動物社會系統是動物間交流、合作、競爭和打鬥等不同社會關係的組織、整合、表現。靈長類社會系統的演化機制研究是世界關注的熱點和難點問題。「以往對靈長類社會系統的演化機制研究一直停留在純宏觀水平，缺乏對分子機制的深入探究。由於缺少合適的研究模板及全基因組數據，其具體演化機制尤其是遺傳基礎一直沒有大的突破。」科研團隊負責人、西北大學生命科學學院教授齊曉光說。
在前期研究基礎上，團隊選擇了亞洲葉猴作為研究對象。「亞洲葉猴屬於舊大陸猴疣猴亞科，共七屬55種，包含『一夫多妻』的單家庭社會、『多夫多妻』社會、重層社會和類重層社會四種不同的社會系統類型，從熱帶雨林到溫帶雪山地區均有分布，適合作為靈長類社會系統演化的研究模板。」齊曉光介紹。
科研團隊與國內外高校、研究院所、動物園等多個團隊合作，分析調查了亞洲葉猴2903個棲息地，對每個棲息地提取的19個環境變量的綜合生態因子進行分析，構建了迄今為止最全的亞洲生態數據集。
同時，團隊將研究目光拉長至800萬年前，從生物化石所提示的歷史分布和對古海平面、古地理、古氣候等大數據的挖掘，一點點拼湊出亞洲葉猴祖先的擴散路徑。團隊發現，生活在寒冷環境中的物種傾向於形成較大的社群，且兩次社會聚合分別發生在晚中新世冷期和更新世第四紀冰期，表明寒冷事件可能驅動了社群聚集。以此為依據，團隊提出了亞洲葉猴「三幕式」的社會演化歷史，該發現也是對團隊早先提出的「亞洲起源-聚合」假說的系統闡明。
800萬年來，一次次的寒冷事件是如何驅動亞洲葉猴完成社群聚集的？需要對代代相傳的基因組數據進行分析來證實。團隊開創性地建立了「行為-生態-基因組」這一全新的研究範式，完成了亞洲葉猴七個屬代表物種的高質量全基因組測序，得到了全球首個染色體級別的非人靈長類基因組，從而構建精確的系統發育關係。
齊曉光介紹，通過比較基因組學的方法，結合系統發育分析檢測的結果顯示，歷史上的寒冷事件促進了亞洲葉猴的能量代謝和神經-激素調節相關基因受到正選擇，演化出了更加有效的腦、神經-激素調控網絡。其中，在奇鼻猴類群中與催產素、多巴胺遞質系統有關的基因改變格外引人注目，其類群的社會系統演化呈現兩步式的逐步聚合模式，從祖先的「一夫多妻」到形成具有分離-聚合特徵的類重層社會，再演化出「家庭」長期生活在一起的大型重層社會。
「在哺乳動物中，催產素和多巴胺具有強化母親與幼兒之間的紐帶的作用。寒冷效應引發它們的適應性變化，強化了母嬰間的紐帶，延長了寒冷地區奇鼻猴的親本撫育。以秦嶺金絲猴為例，他們所處的地方氣候寒冷，食物匱乏，就會有更多的抱團取暖、互相理毛的行為，這也間接增加了個體的友好行為以及容忍度，從而促進了家庭群向重層社會的聚集。」齊曉光說。
《科學》雜誌審稿人對團隊研究工作表示了充分肯定：「研究人員通過多學科交叉的方法，完整回溯了亞洲葉猴的社會演化歷史，並對其生態成因和遺傳基礎進行綜合解析，這在靈長類和脊椎動物的研究中都是前所未有的，為社會演化領域開闢了一條新道路。」
「『行為-生態-基因組』全新研究範式的建立，對理解包括人類在內的靈長類社會行為起源演化機制提供了新思路，也為動物行為學領域的發展開闢了新方向。下一步，我們將繼續深化以亞洲葉猴為代表的靈長類社會系統演化機制研究，繼而探索人類早期社會的起源與變遷。」齊曉光說。（記者 霍強）
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來源：群眾新聞、 西安發布
責編 | 范 瓊
編輯 | 丁雅萌