首個野外黑猩猩基因組圖譜完成 助了解演化史、打擊非法走私

最新刊於《細胞基因組學》的研究指,已完成製作首個野外黑猩猩基因組圖譜,為此種瀕危物種過去遷徙歷史,以及打擊非法走私提供新工具。

該基因組圖譜包括來自全非洲的 828 隻黑猩猩,亦有助找出 100 公里範圍內被盜黑猩猩,或被宰的黑猩猩肉和身體部位。

是次研究的首席作者西班牙演化生物學研究所博士後 Claudia Fontsere 指出,如人類能了解黑猩猩這種瀕危物種的基因多樣性,以及其過去的數量歷史,將有助於製定更好的保育計劃。

團隊亦在非洲中西部的 48 個地點,收集數以千計的黑猩猩糞便樣本,從而獲得更多 DNA 。

雖然,糞便樣本是研究瀕危物種的影響最低,有用方法,但也帶來了技術挑戰,因為當中只包含微量的宿主 DNA 。

為了克服這些限制,團隊應用了一種稱為「目標捕獲 (target capture) 」的新 DNA 測序技術,該技術首先用於研究已滅絕人類近親尼安德特人的骸骨。

團隊可用該技術在第 21 號染色體上發現多 50% 的變異,並由此推斷黑猩猩群族間過去的基因流動,填補科學認知上的空白。

此前,生物學僅對 59 個完整黑猩猩基因組進行測序,而這些基因組主要來自圈養的黑猩猩,對該物種的起源了解無太大幫助。

就像人類一樣,黑猩猩也有複雜的遷徙歷史,而研究則可以新的細節水平回顧過去 10 萬年的黑猩猩遷徙歷史。

有參與研究的馬克斯普朗克演化人類學研究所生物學家 Mimi Arandjelovic 指出,關於現存四個黑猩猩亞種是否真正分化,或者四者之間是否存在持續的基因流動,存在很多爭論。團隊能夠使用不同的分析方法來研究非常古老和最近期的基因變異,證明黑猩猩與人類歷史相似,都是複雜的。

團隊發現,黑猩猩各亞種過去曾被分隔,但也經歷了基因交換的時期,這有助解釋為何過去試圖重塑黑猩猩演化歷史的研究都得出不同結論。研究亦發現,湖泊和河流等地理障礙造成了亞種之間以及社區之間的基因傳播。

另一方面,團隊證實了極危的西部黑猩猩群族之間有高度基因關連,強調維護整個西非森林之間的聯繫性有其必要。

Fontsere 又認為,基因圖譜可幫助查明非法走私的黑猩猩來源。

由於黑猩猩的複雜社會結構,將圈養黑猩猩重新引入野外是一項艱鉅的任務,但研究表明,將黑猩猩置於靠近其出生地的避難所,牠們的表現會較好。

團隊未來希望通過更多樣本改進基因圖譜,亦想糞便 DNA 可用於研究其他靈長類動物。

圖:Christian:

來源:

AFP, Scientists produce chimp genetic map to combat trafficking

報告:

Fontsere, C., Kuhlwilm, M., Morcillo-Suarez, C. & et al. (2022). Population dynamics and genetic connectivity in recent chimpanzee history. Cell Genomics. doi: 10.1016/j.xgen.2022.100133

文/AC、審/WL

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