研究人员对棕熊和北极熊相互交织的进化历史有了新的认识。遗传分析还包括一只 115,000 年前的北极熊的基因组，表明这两个物种的分裂开始于大约 1.3 到 160 万年前。然而，在该物种建立后，杂交再次发生，这主要导致基因从棕熊流向北极熊。科学家们说，很明显，这两种相互作用的进化历史也被标记了——类似于已知的，例如，现代人类和尼安德特人。
生物的进化史通常表现为一棵树：某些发展路线产生了分支，因为物种在进化过程中分裂成更多的物种。在某些情况下，这种分裂不是很久以前的事，这意味着两个物种仍然相对相似，有时可以产生共同的后代。这方面的一个例子是棕熊和北极熊，它们从共同的祖先进化而来，随后适应了它们不同的栖息地。它们也是可杂交的，正如在它们分布区域的北部重叠区域的罕见杂交案例中所知道的那样。
反映在基因组中的进化史
为了更清楚地了解进化史，与布法罗大学的夏洛特·林德奎斯特合作的科学家们现在重新审视了这两种熊的基因组。在他们的研究中，他们分析了 64 只现代北极熊和棕熊的基因组，并提供了特殊的比较数据：他们对来自 115,000 至 130,000 年前生活在挪威斯瓦尔巴群岛的标本颌骨的北极熊基因组进行了测序。因此，可以与现代基因组数据进行信息比较。
根据基因组中的某些突变率，科学家们现在估计北极熊和棕熊在大约 1.3 到 160 万年前开始发育成不同的物种。就北极熊而言，有一点越来越清楚：在它成为自己的物种后，其基因组中的遗传多样性显着丧失。这可能是由于人口急剧下降导致近亲繁殖。据研究人员称，最重要的研究结果是北极熊和棕熊在物种分化后相互作用的证据：遗传数据表明，即使在这两个物种建立之后，也存在明显的杂交，留下了持久的痕迹。
从棕熊到北极熊的基因流
具体而言，有迹象表明大约在 15 万年前发生了基因传播，这可能是双向的，但尤其塑造了北极熊。“我们发现了早于我们研究的古代北极熊的北极熊和棕熊之间杂交的证据，此外，我们的研究结果揭示了棕熊和北极熊之间复杂、相互交织的进化历史，基因流主要从棕熊流向北极熊。” 因此，具体而言，可能是在温暖的气候阶段，两种熊物种的栖息地重叠增加，并伴随着杂交。显然，棕熊的遗产与北极熊有关，而不是相反。
“这再次表明物种的出现和维持可能是一个复杂的过程，”林德奎斯特说。这位科学家特别关注与人类进化的有趣相似之处。正如 Lindqvist 解释的那样，人们曾经认为，非洲和欧亚大陆的现代人类和尼安德特人在从一个共同的祖先中出现后简单地分裂成不同的物种。但随后在现代欧亚人类身上发现了尼安德特人的 DNA，证明现代人类在共同进化历史的某个时刻，从他们的远古表亲那里获得了大量基因。
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“北极熊和棕熊身上发生的事情很好地类比了我们现在对人类进化的了解：物种的分离可能是不完整的。因为基因组反映了多向遗传混合的事实。各种古代人类与现代人类的祖先交配。北极熊和棕熊是现在可以看到的另一个系统，”Lindqvist 说。她来自德克萨斯理工大学拉伯克分校的同事 总结道：“我们的基因研究清楚地表明，复杂的进化历史可能隐藏在哺乳动物物种群的背后。”
Quelle：布法罗大学，Fachartikel：美国国家科学院院刊，doi：10.1073/pnas.2200016119
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