樹懶“懶”自何處 古分子揭示奇異起源

發布時間: 2019-06-13 10:42:27 來源: 互聯網 欄目: 科技新聞 點擊:

本報訊從啃食北美草原的大象般的龐然大物,到在南美洲太平洋沿岸出沒的駝鹿大小的游泳好手,樹懶已經在地球上游蕩了5000多萬年。然而,科學家對幾十種已知樹懶物種間的關系卻

   

本報訊從啃食北美草原的大象般的龐然大物,到在南美洲太平洋沿岸出沒的駝鹿大小的游泳好手,樹懶已經在地球上游蕩了5000多萬年。然而,科學家對幾十種已知樹懶物種間的關系卻知之甚少。如今,對古代樹懶脫氧核糖核酸(DNA)和蛋白質(其中一些的年代超過10萬年)進行的兩項新分析正在改寫樹懶的家譜。新的研究甚至表明,3000萬年前,一座大陸橋將西印度群島和南美洲連接起來,使得這些行動緩慢的動物最終能夠到達這些島嶼。  
“這是一個了不起的成就。”并未參與該項研究的美國田納西大學查塔努加分校古生物學家TimothyGaudin說。  
在已確認的100多種樹懶物種中,除6種外,其余都已滅絕。因此,科學家不得不比較樹懶骨骼化石的形狀,從而拼湊出這些動物是如何進化的。然而,這樣的比較并不準確。如今,從化石中分離DNA和蛋白質的新技術使得比較早已滅絕動物的遺傳學特征成為可能。  
古代DNA讓科學家可以直接比較基因,而蛋白質的壽命更長。因此,盡管后者提供的信息并不那么精確,但古生物學家正越來越多地使用它們研究那些更古老的化石。  
在一項新的研究中,英國約克大學古蛋白質專家SamanthaPresslee和她的同事從北美和南美采集了100多塊樹懶化石,旨在尋找膠原蛋白的蹤跡。這種蛋白質在骨骼中很常見,可以存活超過100萬年。在研究人員分析的17個樣本中,膠原蛋白都保存得足夠好,以至于他們能夠將構成蛋白質模塊的氨基酸序列拼接在一起。這使研究人員能夠比較各種膠原蛋白——其中一種膠原蛋白的歷史超過13萬年,并建立起可能的家譜。  
科學家在6月6日出版的《自然—生態與進化》雜志上報告了這一研究成果。  
在另一項研究中,法國蒙佩利埃大學進化生物學家FredericDelsuc和他的同事獨立分析了10塊年代在4.5萬年前到1萬年前之間的樹懶化石。這些化石中包含幾乎完整的線粒體DNA序列。線粒體DNA是在細胞能量產生機制中發現的遺傳物質。他們也用這些數據繪制了可能的樹懶家譜,  
科學家在6月6日出版的《當代生物學》雜志上描述了這一發現。  
這兩個研究小組得出的結論驚人的相似——如今的三趾樹懶并不像之前認為的那樣在樹上形成自己的分支,而是與巨型地懶——巨爪地懶有著親緣關系,后者直到大約15000年前還生活在北美地區。而如今的兩趾樹懶是巨型南美磨齒獸的遠親,后者被認為是在不到10000年前滅絕的最后一種地懶。  
也許最令人驚訝的是,直到大約5000年前,生活在西印度群島島嶼上的各種現已滅絕的樹懶,似乎都是從一個大約3000萬年前的共同祖先那里進化而來的。  
“從來沒有人這樣設想過。”Gaudin說。這意味著一群樹懶可能只到達過這些島嶼一次。這與一種理論相吻合,即許多動物不是通過游泳或漂流,而是由一座陸橋步行到達這些島嶼的。這座陸橋出現在大約3000萬年前,并在后來被淹沒。  
“這兩項研究彼此一致的結果真的很有趣。”Gaudin說。但他警告說,新的分析只包括了已知樹懶物種的一小部分。Presslee說:“我們可以給這棵家族樹添加很多不同種類的已經滅絕的樹懶。但這是下一步。”  
加拿大多倫多大學古生物學家GerardoDeIuliis說,將化石形狀的數據與基因數據結合起來,可以得到更好的家族樹。這可能揭示了某些樹懶的特征是如何多次獨立出現的,比如長長的、有力的前臂,這讓今天的樹懶能夠掛在樹枝上活動。“它們是奇異的動物,有著相似的奇異方式。”Gaudin說。
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