記者從中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所獲悉，由該研究所牽頭，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)與大學(xué)，通過對(duì)現(xiàn)存及滅絕長(zhǎng)臂猿的大規(guī)模基因組測(cè)序與比較分析，系統(tǒng)闡明了長(zhǎng)臂猿科的演化歷程、種群動(dòng)態(tài)及其標(biāo)志性長(zhǎng)臂表型的遺傳基礎(chǔ)，為全球長(zhǎng)臂猿的保護(hù)行動(dòng)提供了新的科學(xué)見解。該研究成果北京時(shí)間11月8日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的基因組學(xué)技術(shù)，構(gòu)建了迄今最全面的長(zhǎng)臂猿基因組數(shù)據(jù)集，覆蓋了18個(gè)現(xiàn)存長(zhǎng)臂猿物種，并成功獲取了包括已滅絕的“君子長(zhǎng)臂猿”在內(nèi)的3個(gè)古代樣本的線粒體基因組。
通過深入研究，團(tuán)隊(duì)首次以確鑿的基因組證據(jù)揭示了長(zhǎng)臂猿科下四大屬的演化關(guān)系為：（長(zhǎng)臂猿屬，（冠長(zhǎng)臂猿屬，（合趾猿屬，白眉長(zhǎng)臂猿屬）））。
這一發(fā)現(xiàn)解決了長(zhǎng)臂猿屬級(jí)分類的百年難題，為理解其快速輻射演化提供了關(guān)鍵框架。此外，從基因組角度進(jìn)一步夯實(shí)了天行長(zhǎng)臂猿作為一個(gè)獨(dú)立物種的分類學(xué)地位。通過對(duì)“君子長(zhǎng)臂猿”的古DNA分析，研究證實(shí)該物種應(yīng)歸屬于冠長(zhǎng)臂猿屬，而非一個(gè)獨(dú)立的屬。這一發(fā)現(xiàn)不僅修正了對(duì)古代物種的分類認(rèn)知，也為我們理解長(zhǎng)臂猿在各歷史時(shí)期的物種多樣性和地理分布提供了重要線索。
該研究還通過對(duì)長(zhǎng)臂猿基因組的深入分析，重構(gòu)了它們?cè)谶^去數(shù)十萬(wàn)年間的種群動(dòng)態(tài)歷史。研究發(fā)現(xiàn)，在晚更新世時(shí)期（約10—20萬(wàn)年前），大多數(shù)長(zhǎng)臂猿物種都經(jīng)歷了一次嚴(yán)重的種群瓶頸期，隨后在約7萬(wàn)年前出現(xiàn)同步的種群恢復(fù)。這一動(dòng)態(tài)與全球氣候變化和海平面波動(dòng)高度吻合，表明歷史上氣候變化是驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)臂猿種群興衰的關(guān)鍵因素。
長(zhǎng)臂猿為何擁有修長(zhǎng)的四肢？研究團(tuán)隊(duì)通過多物種比較基因組學(xué)分析，在長(zhǎng)臂猿的Sonic Hedgehog（SHH）基因的關(guān)鍵調(diào)控區(qū)內(nèi)，識(shí)別出一個(gè)特異性缺失片段。SHH基因是調(diào)控脊椎動(dòng)物肢體發(fā)育的核心基因。為驗(yàn)證該缺失的功能，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了攜帶此結(jié)構(gòu)變異的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與野生型小鼠相比，攜帶長(zhǎng)臂猿特有基因缺失的小鼠四肢骨骼表現(xiàn)出顯著的相對(duì)增長(zhǎng)。這一功能實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，該結(jié)構(gòu)變異可能在長(zhǎng)臂猿四肢伸長(zhǎng)演化過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為理解形態(tài)演化的遺傳機(jī)制提供了重要案例。
記者從中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所獲悉，由該研究所牽頭，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)與大學(xué)，通過對(duì)現(xiàn)存及滅絕長(zhǎng)臂猿的大規(guī)模基因組測(cè)序與比較分析，系統(tǒng)闡明了長(zhǎng)臂猿科的演化歷程、種群動(dòng)態(tài)及其標(biāo)志性長(zhǎng)臂表型的遺傳基礎(chǔ)，為全球長(zhǎng)臂猿的保護(hù)行動(dòng)提供了新的科學(xué)見解。該研究成果北京時(shí)間11月8日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的基因組學(xué)技術(shù)，構(gòu)建了迄今最全面的長(zhǎng)臂猿基因組數(shù)據(jù)集，覆蓋了18個(gè)現(xiàn)存長(zhǎng)臂猿物種，并成功獲取了包括已滅絕的“君子長(zhǎng)臂猿”在內(nèi)的3個(gè)古代樣本的線粒體基因組。
通過深入研究，團(tuán)隊(duì)首次以確鑿的基因組證據(jù)揭示了長(zhǎng)臂猿科下四大屬的演化關(guān)系為：（長(zhǎng)臂猿屬，（冠長(zhǎng)臂猿屬，（合趾猿屬，白眉長(zhǎng)臂猿屬）））。
這一發(fā)現(xiàn)解決了長(zhǎng)臂猿屬級(jí)分類的百年難題，為理解其快速輻射演化提供了關(guān)鍵框架。此外，從基因組角度進(jìn)一步夯實(shí)了天行長(zhǎng)臂猿作為一個(gè)獨(dú)立物種的分類學(xué)地位。通過對(duì)“君子長(zhǎng)臂猿”的古DNA分析，研究證實(shí)該物種應(yīng)歸屬于冠長(zhǎng)臂猿屬，而非一個(gè)獨(dú)立的屬。這一發(fā)現(xiàn)不僅修正了對(duì)古代物種的分類認(rèn)知，也為我們理解長(zhǎng)臂猿在各歷史時(shí)期的物種多樣性和地理分布提供了重要線索。
該研究還通過對(duì)長(zhǎng)臂猿基因組的深入分析，重構(gòu)了它們?cè)谶^去數(shù)十萬(wàn)年間的種群動(dòng)態(tài)歷史。研究發(fā)現(xiàn)，在晚更新世時(shí)期（約10—20萬(wàn)年前），大多數(shù)長(zhǎng)臂猿物種都經(jīng)歷了一次嚴(yán)重的種群瓶頸期，隨后在約7萬(wàn)年前出現(xiàn)同步的種群恢復(fù)。這一動(dòng)態(tài)與全球氣候變化和海平面波動(dòng)高度吻合，表明歷史上氣候變化是驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)臂猿種群興衰的關(guān)鍵因素。
長(zhǎng)臂猿為何擁有修長(zhǎng)的四肢？研究團(tuán)隊(duì)通過多物種比較基因組學(xué)分析，在長(zhǎng)臂猿的Sonic Hedgehog（SHH）基因的關(guān)鍵調(diào)控區(qū)內(nèi)，識(shí)別出一個(gè)特異性缺失片段。SHH基因是調(diào)控脊椎動(dòng)物肢體發(fā)育的核心基因。為驗(yàn)證該缺失的功能，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了攜帶此結(jié)構(gòu)變異的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與野生型小鼠相比，攜帶長(zhǎng)臂猿特有基因缺失的小鼠四肢骨骼表現(xiàn)出顯著的相對(duì)增長(zhǎng)。這一功能實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，該結(jié)構(gòu)變異可能在長(zhǎng)臂猿四肢伸長(zhǎng)演化過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為理解形態(tài)演化的遺傳機(jī)制提供了重要案例。
本文鏈接：長(zhǎng)臂猿為何“長(zhǎng)臂”？中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)破解百年難題http://www.sq15.cn/show-5-76275-0.html
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