NEW RESEARCH
近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所饒慧芸、劉金毅和張馳，與中國科學院大學楊益民教授、哥本哈根大學Westbury教授以及南京師範大學邵慶豐副教授合作，報道了首例東亞更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列，並通過系統發育分析，探討了東亞斑鬣狗化石的分類及其與非洲現生種之間可能的基因交流。相關研究成果發表在《科學報道》（ Scientific Reports ）。
斑鬣狗（ Crocuta Crocuta ）是 Crocuta 屬下唯一的現生種，目前僅分布於非洲撒哈拉沙漠以南，但在地質時期，它幾乎占據了整個歐亞大陸，稱為洞穴鬣狗。目前對於斑鬣狗的起源和演化歷史尚沒有達到統一的認識，形態學、線粒體基因以及核基因得到的結果各不相同（圖1）。然而，大多數的分子數據來自於歐洲，亞洲的研究開展較少，目前僅有4個遺址點獲取了有效的DNA數據，急需補充更多數據。
圖1 基於古DNA數據得到的斑鬣狗現生種和洞穴鬣狗的系統發育關係：a) 短mtDNA片段（366 bp的細胞色素b序列）b）線粒體全基因組 c）核基因組
斑鬣狗化石在東亞廣泛分布，在我國生存於更新世中期到全新世早期，目前有數十處化石點發現，為我們的研究提供了豐富的實物資料。有的遺址點，如靈仙洞（鈾系測年>99 ka），開展了多次古DNA分析，都以失敗告終，考慮到DNA保存的限制，本研究對包括靈仙洞在內的中國北方三個遺址點的洞穴鬣狗進行了古蛋白質分析，均獲取了多種內源性的蛋白質（圖2）。通過多酶切方法增加了肽段覆蓋率，其中I型膠原蛋白的覆蓋率達到80%及以上，de novo測序結合資料庫搜庫分析確認了東亞洞穴鬣狗的多個突變位點。
圖2 三個遺址點檢測到的蛋白質：a）山羊寨遺址 b）黑龍江肇東坤泥溝地點c）靈仙洞遺址
這是首次獲取到洞穴鬣狗的古蛋白序列，為今後的相關研究提供了參考序列，並為東亞的洞穴鬣狗增加了新的分子數據。基於蛋白序列的系統發育分析表明東亞的洞穴鬣狗可分為兩組，其中一組與非洲北部的現生斑鬣狗聚在一起，這與核基因得到的結果不同，反映了在1.03 Ma之前東亞的洞穴鬣狗與非洲北部的現生斑鬣狗可能存在基因交流。本研究表明古蛋白分析在系統發育重建方面具有非凡的潛力，可在更長的時間尺度和更廣闊的地域尋找分子證據。
圖3 基於貝葉斯法的系統發育分析和分歧時間估算
本項研究由國家自然科學基金，中科院先導戰略專項（B類），現代古生物學和地層學國家重點實驗室開放課題和中科院青年創新促進會等項目資助。
作者：饒慧芸
供圖： 饒慧芸
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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/gCVfR3UBd8y1i3sJRyz1.html