由哥本哈根大學(xué)、深圳華大基因研究院等多家單位組成的研究團(tuán)隊(duì),成功破譯了約70萬(wàn)年前生活在加拿大地區(qū)的史前馬的全基因組序列圖譜,并利用該基因組信息闡釋了馬的進(jìn)化歷程,相關(guān)研究日前在《自然》雜志發(fā)表。這是迄今為止破譯的最古老的基因組,比去年完成的丹尼索瓦人基因組還要古老10倍,這項(xiàng)研究為包括遠(yuǎn)古人類在內(nèi)的諸多已滅絕物種的基因組圖譜繪制,奠定了重要的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
2003年,一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在加拿大育空領(lǐng)地薊溪遺址古老的永久凍土層,發(fā)現(xiàn)了冰封已久的馬骨骼化石碎片。該馬骨化石來(lái)自于一匹遠(yuǎn)古馬的腿部,距今約有56萬(wàn)至78萬(wàn)年的歷史。DNA會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐步降解,理論和經(jīng)驗(yàn)證據(jù)均表明該馬古化石的DNA已經(jīng)接近保存的臨界值。而且到目前為止,還沒(méi)有11萬(wàn)至13萬(wàn)年以上的古DNA全基因組測(cè)序信息。然而通過(guò)初步的分析,該化石殘存有一小部分膠原和血液。由此,研究人員決定重構(gòu)該古馬的遺傳信息。
同時(shí)作為對(duì)照,研究人員還對(duì)一匹4.3萬(wàn)年前的馬、5匹現(xiàn)代家養(yǎng)馬品種、一只普氏野馬和一只驢進(jìn)行了全基因組測(cè)序。通過(guò)進(jìn)一步的進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代馬、驢和斑馬最近的共同祖先存在的時(shí)間大約在400-450萬(wàn)年前,比過(guò)去認(rèn)為的時(shí)間要向前推進(jìn)了兩倍,因此,它們有足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)化成現(xiàn)在的馬屬種群。
同時(shí),研究人員還發(fā)現(xiàn),在過(guò)去的200萬(wàn)年間,馬屬種群發(fā)生了多次波動(dòng),特別是在氣候劇變時(shí)期,多個(gè)冰期使得草原面積擴(kuò)張,馬的數(shù)量經(jīng)歷了一系列起伏。研究人員推斷,普氏野馬和現(xiàn)代馴化馬的種群分化大約是在3.8萬(wàn)至7.2萬(wàn)年前。同時(shí),基因組學(xué)數(shù)據(jù)表明,普氏野馬并未與現(xiàn)代馴化馬進(jìn)行雜交,這也支持了普氏野馬確實(shí)是現(xiàn)存最后一種真正的野馬這一觀點(diǎn)。
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了一些在馬的進(jìn)化中免疫系統(tǒng)和嗅覺(jué)系統(tǒng)受到不斷選擇的證據(jù)。最終,研究人員發(fā)現(xiàn)與普氏野馬相比,在不同的現(xiàn)代家養(yǎng)馬品種之間,鑒定出29個(gè)低水平的遺傳變異區(qū)域,這些區(qū)域可能成為馴化的遺傳標(biāo)記。