Cell回答古老的问题，绘制犀牛的族谱图

　　

   

   

图片:这张插图展示了一位古艺术家重建的三种灭绝犀牛物种，它们的基因组测序是研究的一部分。前景是一只西伯利亚独角兽(Elasmotherium sibiricum)，紧随其后的是两只默克公司的犀牛(Stephanorhinus kirchbergensis)。远处的背景是一只长毛犀牛(Coelodonta antiquitatis)。

有一个古老的问题可以追溯到达尔文时代，那就是世界上现存的五种犀牛之间的关系。很难找到答案的一个原因是，大多数犀牛在更新世之前就灭绝了。现在，研究人员在8月24日的《细胞》(Cell)杂志上发表报告称，他们通过分析所有五种现存物种以及三种古老和灭绝物种的基因组，帮助填补了犀牛进化家谱的空白。

研究结果表明，最古老的非洲血统和欧亚血统大约在1600万年前分离。他们还发现，与过去相比，如今日益减少的犀牛数量具有更低的遗传多样性和更多的近亲繁殖，但从历史上看，犀牛的遗传多样性水平较低。

古遗传学中心和瑞典自然历史博物馆的Love Dalén (@love_dalen)说:“我们现在可以证明，犀牛生命树的主要分支是在地理区域之间，非洲和欧亚大陆之间，而不是在有一个角和两个角的犀牛之间。”“第二个重要发现是，所有犀牛，即使是灭绝的犀牛，遗传多样性都相对较低。在某种程度上，这意味着我们现在看到的濒临灭绝的犀牛的低基因多样性部分是由它们的生物学造成的。

丹麦哥本哈根大学的米克·韦斯特伯里(Mick Westbury， @Mick2474)说:“这八种物种要么在过去200万年中种群规模持续缓慢下降，要么在很长一段时间内种群规模持续较小。”“持续的低种群规模可能表明犀牛总体上适应了低水平的多样性。”

这一观点与犀牛近几十年来明显缺乏累积的有害突变相一致。韦斯特伯里说，犀牛可能在过去100年里清除了有害的突变，尽管基因多样性很低，但仍然保持了相对健康的状态。

这项新研究的灵感来自一次科学会议。Dalén和哥本哈根大学的汤姆·吉尔伯特一直在分别研究不同种类的犀牛。他们意识到，如果他们联合起来，与世界各地的同事一起，他们可以对所有现存的犀牛以及在上个冰河世纪灭绝的三种犀牛进行比较研究。

中国农业大学的Shanlin Liu说，有一些挑战需要克服。“当我们决定把所有犀牛的数据放在一起进行比较基因组学研究时，我们也面临着‘大数据’的问题”。

基因组数据代表了不同的数据类型，部分原因是包含了现代和古代DNA。该团队必须开发新的分析工具来考虑这些差异。他们开发的新方法和工具现在可以应用于其他分类群的研究。

Dalén表示，这些发现“部分是好消息，部分不是”。看来，犀牛低水平的遗传多样性是其长期历史的一部分，并没有导致与近亲繁殖和致病突变相关的健康问题的增加。

“然而，我们也发现，与我们历史上和史前的犀牛基因组相比，现在的犀牛的遗传多样性更低，近亲繁殖水平更高，”他说。“这表明，最近狩猎和栖息地破坏导致的数量下降已经对基因组产生了影响。这是不好的，因为低遗传多样性和高近亲繁殖可能会增加当今物种灭绝的风险。”

研究人员说，这些发现对犀牛保护确实有一些实际意义。

韦斯特伯里说:“现在我们知道，我们在当代个体中看到的低多样性可能不是无法恢复的迹象，而是犀牛的自然状态。”“我们可以更好地指导恢复计划，将重点放在增加种群规模，而不是个体遗传多样性上。”

研究小组希望这些新发现将有助于犀牛的继续研究和保护。Dalén报道说，他的团队正在对已经灭绝的长毛犀进行更深入的研究。与此同时，韦斯特伯里还参与了比较非洲黑犀牛的基因组，这些基因组来自于最近种群规模减少之前的样本和当代个体的样本。

韦斯特伯里说:“我们希望这将提供一个框架，以便更好地理解迁移的种群可能是从哪里产生的，基因多样性的直接变化，以及是否有种群可能因为人类而永远消失。”

原文检索：

Cell, Liu et al.: “Ancient and modern genomes unravel the evolutionary history of the rhinoceros family” https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00891-6