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摘要:科学家在一项新的研究中报告,最近发现的一个罕见物种的DNA样本提供了一个关键的缺失部分:确认Macrauchenia血统及其近亲的遗传证据。这种奇特的动物与距今约6600万年前的趾周动物有着共同的祖先,但大约在那个时候,它分裂成了自己的血统,在上一个冰河时代灭绝,今天没有任何亲属存活。但是以这种方式使用保存的胶原蛋白仍然是一个相对较新的过程-只有几年的历史-新的发现用更传统的线粒体DNA分析证实了2015年的结果,MacPhee说。
是一种奇特的灭绝哺乳动物,在上一个冰河时期生活在南美洲,它的脖子长得像美洲驼,三趾脚长得像犀牛,可能是一个类似于羚羊的躯干。这种奇特的特征组合引发了一个谜团,这个谜团持续了近两个世纪,关于如何对这种怪兽进行分类。自从查尔斯·达尔文在巴塔哥尼亚发现“某种非常大的动物”的四肢骨骼和脊椎动物化石,并把它想象成乳齿象以来,麦克劳切尼亚属就一直困扰着科学家们他的导师,博物学家约翰·史蒂文斯·亨斯洛,1834年3月。在分析达尔文的发现后,科学家理查德·欧文爵士在1838年发表的一份物种描述中宣称,这种生物类似于骆驼,但是,关于Macrauchenia在哺乳动物家谱上的位置仍不确定。
科学家在一项新的研究中报告,最近发现的一个罕见物种的DNA样本提供了一个关键的缺失部分:确认Macrauchenia血统及其近亲的遗传证据。[在图片中:'野外指南'展示了奇异而壮丽的史前哺乳动物]
家事Macrauchenia化石相当丰富,但古生物学家仍然难以理解这种生物,因为它的特征组合非常不寻常,研究合著者Ross MacPhee说,纽约美国自然历史博物馆哺乳动物部馆长。
从这些化石中,科学家们知道麦克劳切尼亚生活在现在的南美洲,直到大约更新世末期(大约180万到11700年前),大约在10000年前灭绝,麦克菲告诉《现场科学》。这种长颈动物的体型和普通马差不多大,有一个又长又窄的头骨,也有点像马。但它的鼻孔正好位于两眼之间,这使得研究人员推测它要么有一种像大象一样的肌肉干,要么有一种像塔皮尔一样的肉质突起,MacPhee解释道,
因为这些生理特征,Macrauchenia长期以来被认为是哺乳动物家族树的一个分支包括塔皮尔、马和犀牛。但研究合著者迈克尔霍夫雷特(Michael Hofreiter)说,这一群体并不完全适合麦克劳切尼亚(Macrauchenia)或其他仅原产于南美的奇特冰河期哺乳动物,德国波茨坦大学进化适应性基因组学教授霍夫雷特告诉《生活科学》:
“这些动物非常怪异,与所有现存哺乳动物相比,它们的潜在亲属非常怪异。”人们来来往往,永远不能把它们安全地放在树上。
并不是说专家们怀疑Macrauchenia与肩周炎有关;问题是它看起来也可能与许多其他的组织有关,麦克菲说:
生物学家通过比较活体动物的DNA来确认它们的进化关系。但对于正在研究灭绝动物的古生物学家来说,仅仅在化石中找到一个可行的DNA样本可能是一个巨大的挑战(或者说“一个可怕的问题”,麦克菲说),
研究人员分析了来自多个地点的南美有蹄类动物弓形虫和Macrauchenia的样本,在化石中寻找这些灭绝动物的DNA的活样本。(Westbury等人。/自然通讯)“它真的取决于环境,”Hofreiter说。永久冻土保存了非常好的DNA,因此在这些地区,古生物学家可以相当有信心,大多数化石将有一些可行的DNA。但在赤道附近,有机质在温暖潮湿的环境中迅速降解,几乎没有任何化石有DNA,他说,
“介于这两个极端之间,这取决于当地的条件,”霍夫雷特说,
甚至在那时,DNA的保存都是有限度的;这是不可能的据麦克菲说,可能会保存超过一百万年。这听起来可能是一个惊人的时间量,但从地质学的角度来说,一百万年几乎不是任何时间,麦克菲说,
是这项研究的17个中的一个,研究人员在6个马劳切尼亚化石和11个毒齿象化石中寻找DNA。毒齿象是南美哺乳动物的一个属,类似于无角犀牛和马劳切尼亚的一个亲戚。他们在智利的一个洞穴中的一个Macrauchenia化石中发现了一个可用的线粒体DNA样本。(线粒体DNA存在于体内的能量制造细胞器中,只从母体传下来。)
该样本约有2%到3%的DNA来自Macrauchenia,其余的属于定植于骨骼的各种微生物,Hofreiter告诉《生活科学》。从这个样本中,研究者们恢复了大约80%的麦克劳切尼亚线粒体基因组,为他们提供了更精确的对比点,以确定这个奇怪的物种是否属于那里。
研究者们了解到麦克劳切尼亚实际上与马、犀牛和塔皮尔密切相关。然而,他们发现它不属于趾周组织。这种奇特的动物与距今约6600万年前的趾周动物有着共同的祖先,但大约在那个时候,它分裂成了自己的血统,在上一个冰河时代灭绝,今天没有任何亲属存活。
不同于化石中物理特征的并排比较,分子古生物学可以提供麦克菲说,关于遗传关系的明确答案,消除了很多动物之间的不确定性。
“它给你的答案是‘是’和‘不是’,而不是很多‘可能’。”。[怎么回事?!进化的极端奇怪的图像]
另一个分支2015年的另一项研究发现了遗传证据,表明马劳切尼亚的血统与6000多万年前的肩胛骨周围的不同,这是作者通过评估化石中从胶原蛋白中提取的蛋白质而发现的。
但是以这种方式使用保存的胶原蛋白仍然是一个相对较新的过程-只有几年的历史-新的发现用更传统的线粒体DNA分析证实了2015年的结果,MacPhee说。
“我们能够“为了证明我们得到了完全相同的结果,”麦克菲说他说:“我们把它(Macrauchenia)放在了现代指间群的旁边,与现代指间群有关,但不在其中。
”解决了像Macrauchenia这样灭绝的怪胎在生命之树上的位置,回答了关于古代进化关系和生物多样性的重要问题,Hofreiter教授告诉《生命科学》,“KdSPE”“KDSPs”在更新世,我们丢失了哺乳动物家族树的整个分支——一个从恐龙时代以来就存在的进化谱系,Hofreiter说。那是当时生物多样性丧失的相当大的一部分,如果我们没有这些物种的进化树,我们就不会知道这一点。
这一发现今天(6月27日)发表在《自然通讯》杂志的网络版上。
是关于生命科学的原始文章。
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