民間野生貓科動物保護(hù)聯(lián)盟52分鐘前 一萬年前,,在今天美國西南部的荒野上,生活著最后的劍齒虎家族:刃齒虎,。 隨著全球開始變暖,森林植被開始發(fā)生變化,,草原開始取代森林,,獵物的形態(tài)也開始變化,群居的有蹄類取代了森林獨(dú)居的食草獸,。刃齒虎那強(qiáng)壯的身體和刀刃般的長牙,,無法再為其獲取捕獵的優(yōu)勢—— 它們即將走向這個一度占據(jù)了地球主宰地位的龐大貓科家族演化的終點(diǎn)。 致命劍齒虎(Smilodon fatalis)復(fù)原圖 ?Sergiodlarosa 人類的出現(xiàn)可能加劇了劍齒虎家族的滅亡,,在不到一千年的時間里,,劍齒虎從地球上徹底消失了,。 與此同時,貓科家族的另一個龐大支系,,擁有包括虎,、豹、獅,、美洲豹等在內(nèi)的現(xiàn)今約40個物種的現(xiàn)生貓科家族早已開始崛起,。 紅框中的就是現(xiàn)今的各種貓科動物 圖源網(wǎng)絡(luò) 從舊大陸到新大陸,它們逐漸取代了劍齒虎的生態(tài)地位,。 而這個貓科大家族中的一個小成員,,正在悄悄地發(fā)生一些足以改變貓科物種史的改變,并在一萬年后成為這個星球的主宰:家貓,。 是的,,家貓并不是從喵星來的。它們最初始的發(fā)源地,,在人類文明最早發(fā)祥的地方之一:位于西亞到北非的新月沃土地帶,。 沒錯,不管啥花色你家主子都祖籍新月沃土 今天已經(jīng)很難考證,,作為野貓亞種之一的非洲野貓,,是如何在這個地區(qū)開始接近人類,并在其后的歲月里完成了被人類的馴化(或者反過來),。 這里所說的“野貓”為一個野生貓科物種(Felis silvestris),,而不是家貓跑到野外去形成的“流浪貓”。 或許是最早的農(nóng)業(yè)或宗教或者其他人類聚居行為帶來的大量老鼠,,使得野貓選擇接近人類,,并很快(可能花了數(shù)千年,但對于物種演化而言很快)成為人類的伴侶動物,。 到了4000年前,,貓?jiān)诠虐<叭说男哪恐幸呀?jīng)逐漸形成神靈的地位,它們居住在廟宇里,,接受人們的供奉,。 古埃及的貓信仰 ?Kotofeij K. Bajun 今天,一般認(rèn)為所有的家貓都是這些非洲野貓的后代,。 但是事實(shí)真的是這樣嗎,?中國漢朝的墓葬里就出現(xiàn)了貓的骨骼,而生活在青藏高原的荒漠貓,,它的藍(lán)眼睛像是波斯貓,,而它的身體就是個標(biāo)準(zhǔn)大橘。 《禮記·郊特牲》中寫道:“迎貓為其食田鼠也?!?/p> 更加久遠(yuǎn)的《詩經(jīng)·大雅·韓奕》寫道:“有熊有羆,,有貓有虎?!?/p> 一個宋代陵墓中的貓畫像磚 圖源網(wǎng)絡(luò) 這里面的貓,,究竟是野生貓科動物,還是家貓呢,? 中國有13種野生貓科動物,,其中貓支系的就有亞洲野貓、荒漠貓,、叢林貓,,此外還有與人為鄰的豹貓。 北京海坨山的野生豹貓 它們真的沒有在人類歷史的長河中也參與過家貓養(yǎng)成嗎,? 帶著這些問題,,北京大學(xué)的羅述金研究員和她的學(xué)生們開始用基因的手段來對中國的野生貓科動物與家貓進(jìn)行研究,試圖去尋找它們的關(guān)系,。 他們前往荒漠貓的主要棲息地去尋找荒漠貓的樣本,,并且在當(dāng)?shù)夭杉邑埖慕M織樣本。 野外采樣中 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 同時,,他們也在全國范圍內(nèi)采集家貓的樣本,。這些樣本加起來的數(shù)量是這樣的:27只荒漠貓,4只亞洲野貓和239只家貓的血液,、組織,、毛發(fā)、糞便或博物館標(biāo)本,。 采樣樣本的全國分布示意圖 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 遇赫,,當(dāng)年在羅述金實(shí)驗(yàn)室的一位杰出的博士生,選擇將家貓與荒漠貓遺傳研究作為自己的博士論文題目,。她在老師和同事們的幫助下對這些樣本進(jìn)行了線粒體和Y染色體多位點(diǎn)測序以及其中51只個體的全基因組測序,。 DNA能告訴我們很多神奇的事實(shí)。我們能夠看出動物的個體,、血緣關(guān)系,,甚至能看出遺傳演化歷史。 比如線粒體DNA由母系傳遞,,Y染色體則由父系傳遞,,通過對這兩種DNA的測序,能初步簡單地檢測出動物的雜交關(guān)系,,不過要反映基因交流情況最全面的信號,還需要全基因組測序和分析。 檢測的結(jié)果并不出人意料:在演化樹上,,所有的中國家貓都和來自世界各地的家貓聚類在一起,,而不是其他任何一種野貓,它們的DNA信息全部指向它們在非洲的親戚——非洲野貓,。 這說明我們今天在中國看到的喵星人,,它們確實(shí)全部來自于新月沃土地的那些非洲野貓祖先。 新月沃土,,也是世界文明的起點(diǎn)之一 ?Nafsadh 關(guān)于它們進(jìn)入中國的時間有猜測大約在漢朝,,它們是隨著絲綢之路的商旅而來——畢竟那時候西安是世界文明的中心之一。 同期來到中國的還有獅子,、大象,、瞪羚,甚至長頸鹿等等,。 讓我們來復(fù)習(xí)一下貓科進(jìn)化樹: 貓科進(jìn)化樹 圖源O’Brien SJ and Johnson WE, The evolution of cats.Scientific American, July 2007, 68-75 大約在1000萬年前,,現(xiàn)生大貓家族就從貓科中獨(dú)立出來,成為一個支系,,隨后逐漸演化出云豹,、虎、獅子,、豹,、美洲豹、雪豹等大貓,,也就是今天的豹亞科,。 而家貓/野貓支系則是最晚從進(jìn)化樹上分離出來的支系,它們的分離時間大約在620萬年前,。 一般認(rèn)為這個支系里現(xiàn)在包括野貓,、沙貓、黑足貓,、叢林貓,、荒漠貓等5個物種,而其中野貓廣泛分布于亞非歐大陸,,其下包括非洲野貓(Felis silvestris lybica),、亞洲野貓(Felissilvestris ornata)、歐洲野貓(Felis silvestris silvestris)三個亞種,。 而家貓正是由野貓的亞種之一,,非洲野貓?jiān)诖蠹s1萬年前分離演化而來。 但是注意,,上面這個圖里,,荒漠貓并沒有被列為家貓支系下一個單獨(dú)的物種,。這是為什么呢? 這涉及到遇赫的另外一個研究重點(diǎn):荒漠貓的分類地位,。 野貓目前亞種(含荒漠貓)的分布圖 南部非洲野貓是一個關(guān)于把非洲野貓繼續(xù)拆分的意見 ?Driscoll 野貓是一種分布很廣,、適應(yīng)不同的環(huán)境、不同亞種外觀差異巨大的物種,。非洲野貓和普通土貓最像,,是一種體型瘦削、身帶淺條紋的貓,,它們的主要生境選擇為開闊的草地,、灌叢地帶; 歐洲野貓是一種長毛,、體態(tài)雄壯的貓,,身上也帶有條紋,主要生活在歐洲的森林地帶,,也叫歐林貓,; 亞洲野貓的長相與上述兩種完全不一樣,它們的身上是淺黃色底色點(diǎn)綴著黑色的小斑點(diǎn)——它們是斑點(diǎn)貓,。 而荒漠貓的外形與以上三種都不太像,。它有獨(dú)特的藍(lán)眼睛,以及更加明顯的耳尖簇毛,。它的體型與歐洲野貓接近,,毛色呈現(xiàn)出灰褐色到棕紅色,身體上的斑紋非常不明顯,。 僅從外觀來看,,我們并不會認(rèn)為荒漠貓與野貓有很強(qiáng)的血緣關(guān)系。 荒漠貓擁有藍(lán)眼睛和耳簇毛 ?熊吉吉 從分布上來看,,荒漠貓不像野貓的三個亞種那樣分布廣泛,,它僅僅在青藏高原上一個相對狹小的范圍里生活。 遇赫把荒漠貓的全基因組分析數(shù)據(jù)分別與貓支系有全基因組數(shù)據(jù)的其他成員做對比,,包括亞洲野貓,、南部非洲的黑足貓,當(dāng)然,,還有來自中國和全世界的家貓,。 很遺憾,目前尚無非洲野貓和歐洲野貓的全基因組數(shù)據(jù)可供本研究比較,。 線粒體DNA的分析結(jié)果 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 比對的結(jié)果是這樣的:11份荒漠貓樣品中有4份能檢測出亞洲野貓(F.s.ornata)的線粒體DNA單倍型信息,。由于線粒體DNA是由母系遺傳,而荒漠貓與亞洲野貓的外形又是相差如此之大,,因此我們可以知道: 荒漠貓與亞洲野貓的雜交關(guān)系并非發(fā)生在近代,,而是發(fā)生于遠(yuǎn)古,。它們從遺傳學(xué)的角度來看,關(guān)系非常接近,。 亞洲野貓和荒漠貓?jiān)谥袊姆植?圖源IUCN(2010) 從分布上來看,,荒漠貓與亞洲野貓的關(guān)系也最為接近:在祁連山的北坡,亞洲野貓與荒漠貓出現(xiàn)在相同的地域,。 它們在生境選擇上也有相似之處,但荒漠貓更加適應(yīng)山地環(huán)境,,而亞洲野貓則只偏好平坦干燥的荒漠戈壁,。 從這個角度來說,并不能認(rèn)為荒漠貓是一個與野貓相互分離的獨(dú)立物種,,它與亞洲野貓之間可以雜交,,二者遺傳差異相似,再聯(lián)合家貓及其所代表的非洲野貓支系,,共同組成一個單起源的進(jìn)化枝,,并和更遠(yuǎn)的親戚黑足貓有顯著的差異。 也就是說,,我們應(yīng)該將荒漠貓視為野貓的第四個亞種:Felis silvestris bieti,。 實(shí)驗(yàn)樣本的全基因組樹 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 很多人會因此擔(dān)心:這種分類的改變是否會導(dǎo)致保護(hù)級別的變化呢? 事實(shí)上對于一些保護(hù)問題比較復(fù)雜的物種,,按照國際慣例是可以針對亞種來進(jìn)行保護(hù)級別評估的,。比如豹,東北豹在IUCN的redlist里面為極危(CR),,而波斯豹為瀕危(EN),,非洲豹則為VU(近危)。 同樣的,,荒漠貓依舊會是中國國家一級保護(hù)動物,,并不會因?yàn)槠浞诸惖匚欢淖儭?/strong> 相比之下,黑足貓只能算是野貓/家貓的一個遠(yuǎn)親 ?Mark Dumont 或許在100多萬年前的某個時期,,一支勇敢的野貓?jiān)竭^祁連山進(jìn)入到青藏高原,,并在此地獨(dú)立演化。 而此后的漫長歲月里,,由于祁連山的阻隔,,山南的這一支荒漠貓的祖先最終在進(jìn)化之路上漸行漸遠(yuǎn),成為了今天我們看到的荒漠貓,。 不過分類學(xué)只是人類的游戲,。即便不從外觀出發(fā),僅從遺傳學(xué)的角度來看,,亞洲野貓,、歐洲野貓,、非洲野貓和荒漠貓的分離時間都在100萬年以上。 它們的分離時間至少在100萬年以上 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 而遺傳關(guān)系同樣遠(yuǎn)的西班牙猞猁與歐亞猞猁,、南美林貓與喬氏貓,、小斑虎貓,則都被分為不同的獨(dú)立物種(小斑虎貓甚至被新分成了南小斑虎貓和北小斑虎貓)——它們之間有些在外觀上的差異甚至還沒有幾個野貓的亞種更大,。 西班牙猞猁 ?the Program Ex-situ Conservation 歐亞猞猁 所以,,本研究作者們也提出了另外一個看上去更加合理的建議:歐洲野貓、亞洲野貓,、非洲野貓,、荒漠貓(或者叫青藏野貓)都被分成四個獨(dú)立的物種。 不過,,得出該結(jié)論需要將所有野貓類群在全基因組層面進(jìn)行深入分析,,這也將是未來研究的方向。 遇赫的研究并未到此結(jié)束,,因?yàn)榱_述金老師還對另一個問題感興趣:荒漠貓究竟是否與家貓有廣泛的雜交呢,? 畢竟喵星人已經(jīng)基本占領(lǐng)了地球,即便是青藏高原,,也到處都能看到家貓,。 而且我們在門源也發(fā)現(xiàn)了明顯帶有荒漠貓?zhí)卣鞯牧骼思邑堅(jiān)诨哪埖牡乇P里游蕩,雜交顯而易見是存在的,。 然而更深層的問題則是:與家貓的雜交真的會威脅荒漠貓種群嗎,?我們所猜測的基因污染真的存在嗎? 這其實(shí)是個很容易掉進(jìn)去的坑:畢竟我們都已經(jīng)看到雜交了,。 一只明顯帶有荒漠貓?zhí)卣鞯碾s交貓 Y染色體的分析結(jié)果 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 但遇赫的分析表明:在高原荒漠貓分布區(qū)采集的家貓樣本中,,有三份樣本中都檢測出荒漠貓的Y染色體信息,這表明這是由公荒漠貓和母家貓雜交產(chǎn)生的后代,。 而本研究的荒漠貓樣本中沒有檢測出顯著的家貓遺傳信息,。 進(jìn)一步的分析表明,在上述這個區(qū)域的荒漠貓向家貓的基因滲透是廣泛的,。在青海-四川交界處也就是荒漠貓分布的核心地區(qū),,家貓中所攜帶荒漠貓的基因成分達(dá)到5-10%,而在荒漠貓分布的邊緣區(qū)域例如甘肅-青海交界處,,這種滲透為1-5%,。 荒漠貓向家貓的基因滲透 圖源北大羅述金實(shí)驗(yàn)室 因此,目前的研究主要觀察到單向的,、從荒漠貓向家貓的滲透,。 也就是說,存在公荒漠貓愛上/勾搭/強(qiáng)占/母家貓的情況,,反過來尚沒有顯著的證據(jù),。當(dāng)然,,這也可能是由于本研究中野生荒漠貓的樣品有限導(dǎo)致。 如果從野生動物的角度來看,,這種情況是正常的:一只強(qiáng)壯的荒漠貓才會得到雌性的青睞,,它需要身強(qiáng)體壯、可以與藏狐和赤狐戰(zhàn)斗,,這樣才能夠確?;虻膹?qiáng)大。 而藏狐也在和旱獺搏斗 ?鸛總 極大可能是:早已習(xí)慣跟著人類混日子的家貓,,不具備這種魅力,,無法吸引雌荒漠貓的注意。而混得差一些的雄性荒漠貓,,則可能來到村里碰碰運(yùn)氣,畢竟雌荒漠貓看不上自己,,去勾搭一個村里的母家貓還是可以的,。 因此,這種雜交并沒有開始影響荒漠貓的野外種群,,它們只是制造了一些在村邊活動的雜交小貓,。 我就看看 ?熊吉吉 同樣的情況也出現(xiàn)在歐洲野貓分布的地區(qū)。但其呈現(xiàn)形式并不均衡:在歐洲大陸上歐洲野貓種群占優(yōu)的地方,,如瑞士,,歐洲野貓根本看不上家貓,它們之間很少出現(xiàn)交流(來自IUCN貓科動物專家組主席Urs Breitenmoser的私人通訊),; 但在歐洲野貓相對孤立的蘇格蘭,,它們與家貓出現(xiàn)了非常多的雜交情況,以至于這個地區(qū)已經(jīng)很難找到純種的歐洲野貓了,。 雖然無法精確的考證,,但我們知道家貓進(jìn)入西藏的時間是短暫的。游牧民族并不需要吃老鼠的家貓伴隨,,因此荒漠貓與家貓的雜交并非自古以來,,而是由當(dāng)代而起。 分析表明,,在荒漠貓分布的核心區(qū)(青海四川交界區(qū)),,兩者之間的雜交時間大約發(fā)生在7.4代(15年)前,而在分布區(qū)的邊緣地帶(青海甘肅交界區(qū)),,可檢測到的雜交時間大約在30.8代(45-75年)前,。 荒漠貓與家貓的雜交現(xiàn)在雖然沒有檢測到顯著信號,但未來狀況不容樂觀 我們并不能對現(xiàn)狀保持樂觀,,在人類的投喂和自由的飼養(yǎng)習(xí)慣下,,西藏的家貓可能會越來越多,,而這可能會改變現(xiàn)有的態(tài)勢。 荒漠貓可能不再保持優(yōu)勢,,基因的雙向滲透可能將會加劇,。 我們很可能正在看到一場由人類導(dǎo)致的物種入侵災(zāi)難在拉開序幕。 遇赫博士完成了她的研究,,相關(guān)成果今天剛剛發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》上,,她是第一作者。這是一篇高質(zhì)量的論文,,我們有幸在第一時間對此進(jìn)行解讀,。(論文戳閱讀原文可直達(dá)!) 北大羅述金實(shí)驗(yàn)室全家福,,左上為遇赫博士 而現(xiàn)任德國馬普研究所博士后的遇赫即將入職北大生科院,,從事人類歷史和古DNA研究,她也將作為遇老師在北大擁有自己的實(shí)驗(yàn)室,。 她的老師羅述金則將繼續(xù)貓的研究,,她將去進(jìn)一步探索野貓的演化秘密。 我們希望能夠有更多的力量來關(guān)注青藏高原的荒漠貓,,無論是作為一個獨(dú)立的物種,,還是一個特殊的野貓亞種,它們都有足夠的理由保持它們藍(lán)眼睛,、紅褐身體的獨(dú)特基因,,并一直游蕩在青藏高原的草灘和農(nóng)田里,捕捉那些肥碩的鼢鼠和鼠兔,。 |
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