古老的马DNA揭示了北美和欧亚马之间的基因流动

白云桥马

在更新世期间,古老的马在北美和亚洲之间的两种方向越过北美陆桥。信用:julius csotonyi的插图

新调查结果显示了北美古马人群之间的联系,在那里的马匹,以及欧亚驯化的马匹。

古代古代研究脱氧核糖核酸来自北美和欧亚大陆的马化石表明,两大洲的马人口仍然通过白天陆桥连接,来回移动并多次超过数十万年的杂交。

新发现展示了在最后一次冰河时代结束的马匹和最终驯化的马匹和后来被欧洲人重新介绍了北美的马匹之间的遗传连续性。该研究已被接受在期刊上出版分子生态学并目前在线提供。

化石马肢体

古生物学家Aisling Farrell在加拿大育空地区的Klondike Goldfields的klondike goldfields中占据了一只木乃伊的冷冻马肢体。从马化石中恢复的古代DNA揭示了北美和欧亚亚洲的马人口之间的基因流动。信誉:育空政府

“本文的结果表明,在冰川期间,DNA在亚洲和北美之间易于流动,在北半球对马人群之间保持身体和进化的连通性,”UC圣诞老人的生态和进化生物学教授yabo124克鲁兹和霍华德休斯医学院调查员。

该研究突出了白桥作为生态走廊的生态走廊的重要性,当冰川时期形成的大规模冰盖时,各大洲之间的大型动物的运动。大幅下滑的海平面揭开了一个被称为Beringia的广阔土地区域,从俄罗斯的Lena河延伸到加拿大的Mackenzie河,拥有广泛的草原,支持马匹,猛犸象,北美野牛和其他先代动物群的人口。

古生物学家长期以来,北美的马在北美进化和多样化。一个血统的马匹,被称为越野鱼的鹅肝马(包括国内马)在大约100万年前,欧亚人口开始围绕着北美留在北美的马匹中的围攻。

新的研究表明,在分裂后,马匹在大陆和杂交之间来回移动时至少有两个时期,使北美马匹的基因组获得了欧亚DNA的细分,反之亦然。

“这是第一次全面看古马群体围绕两大洲的遗传学,”在UC Santa Cruz的Shapiro古因子实验室工作的博士后学者,Alisa Vershinina初学者。“随着来自线粒体和核基因组织的数据,我们能够看到马不仅在大陆之间分散,而且它们也是杂交和交换基因。”

仅来自母亲的线粒体DNA对于研究进化关系是有用的,因为它以稳定的速率累积突变。从化石中恢复也更容易,因为它是一个小的基因组,每个细胞中都有很多副本。然而,染色体携带的核基因组是一种更丰富的进化信息来源。

古因素实验室

Alisa Vershinina在UC Santa Cruz的古因子实验室工作,其中古代DNA从化石中提取,用于测序和分析。信用:UC Santa Cruz

研究人员用欧亚大陆和北美发现的古马测序了78个新的线粒体基因组。研究人员将那些与112个发表的线粒体基因组结合,研究人员重建了系统发育树,一种分支图,表明所有样品如何相关。对于每个基因组的位置和近似日期,他们可以跟踪古马不同谱系的运动。

“我们在北美找到了欧亚马·统计学,反之亦然,建议跨大陆人口运动。患有日期的线粒体基因组,我们可以看到当位置发生时,“Vershinina解释道。

分析显示,当白桥陆桥将打开时,大洲之间的分散次数与周期相吻合。在中间人胞质中,两个谱系发散后不久,这场运动大多是向西。晚熟的第二个时期在两个方向上的运动,但大多是向东。研究人员表示,由于在某些时期进行了有限的抽样,数据可能无法捕获其他分散事件。

该团队还从加拿大育空地区恢复的保存完好的马化石中排序了两种新的核基因组。这些与7个以前公布的核基因组相结合,使研究人员能够量化欧亚和北美人口之间的基因流量。

“过去的通常观点是,在亚洲,这些结果显示,这些结果表明,人口之间存在连续性,”美国自然历史博物馆的古生物学家古源病专家。“他们能够自由地杂交,我们看到从分裂的两侧的化石的基因组中看到的结果。”

新发现肯定会在美国的野马管理中燃料争议,由欧洲人带来的国内马的后代。许多人认为那些野马作为侵入性物种,而其他人认为他们是北美鹿茸的一部分。

“马在北美持续了很长时间,他们在这里占据了一个生态的利基,”Vershinina说。“他们在大约11000年前去世了,但在进化的术语中没有太多时间。当今野生北美马匹可以被认为是重新引入的,而不是侵入性。“

Coauthor Grant Azula是Yukon政府的古生物学家表示,新发现有助于重建为什么马从北美消失的原因。“这是一个区域人口损失而不是灭绝,”他说。“我们仍然不知道为什么,但它告诉我们,北美的条件在最后一次冰河时代结束时大幅不同。如果马没有越过亚洲,我们就会在全球失去它们。“

参考:“古马基因组织通过Alisa O. Vershinina,Peter D. Heintzman,Duane G. Froese,Grant Azula,Molly Cassatt-Johnstone,LoveDalén,Clio der Sarkissian,GrantDalénShelby G. Dunn,Luca Ermini,Cristina Gamba,帕卢卡·戈罗斯,Joshua D. Kapp,Daniel H. Mann,Andaine Seguin-orlando,John Southon,Mathias Still,Matthew J. Wooller,Gennady Baryshnov,Dmitry Gimranov,Eric Sc​​ott,Elizabeth霍尔,苏珊·赫怀隆,伊琳娜·吉尔洛娃,帕维尔科索斯基,昊文塘,米哈伊塘,米哈伊,塞尔盖特·沃兰诺,卢赛诺维奇奥兰多,罗斯·科尔巴特 - 罗斯,罗斯D. Macphee和Beth Shapiro,10月10日,5月10日,10月10日,分子生态学
DOI:10.1111 / MEC.15977

该项目是一个涉及多个机构的研究人员,共同努力从欧亚和北美的广泛网站上获得DNA。共同院胎包括来自图卢兹大学,法国,挪威北极大学的研究人员,以及美国,加拿大,瑞典,丹麦,德国,俄罗斯和中国的其他机构。这项工作是由美国国家科学基金会,戈登&贝蒂摩尔基金会和美国野马运动的支持。

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