古蛋白组学重绘树懒进化树:有望解开远古巨兽到小爬树者进化之谜

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图片来源于网络 疯狂动物城:闪电

对头,他就是树懒(学名:Folivora):哺乳纲披毛目树懒亚目动物的通称,共有2科2属6种(下图)。形状略似猴,动作迟缓,常用爪倒挂在树枝上数小时不移动,故称之为树懒。嗅觉灵敏,视觉和听觉不很发达。夜行性,以树叶、果实为食。

目前,现存的树懒分两种---两趾树懒和三趾树懒。主要分布于中美和南美热带雨林。三趾树懒前后肢均三趾,二趾树懒后肢三趾而前肢二趾。三趾树懒已列入《世界自然保护联盟》(IUCN)2014年濒危物种红色名录。

图片来源于:百度百科

两趾树懒和三趾树懒看起来非常相似,但最新发表在《Nature Ecology and Evolution》杂志上的最新研究估计,这两种树懒共同的祖先要追溯到3000多万年前。

研究人员利用尖端技术从美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History)收藏的已灭绝树懒化石中提取古蛋白质序列,蛋白质分析能分析12万到40万年前的树懒骨骼化石,从而绘制它们与现存树懒物种之间的关系。

以前对树懒家族树的分析是通过观察化石记录中已灭绝的树懒骨骼碎片的解剖结构来完成的,但蛋白质分析提供了一个完全不同的画面。骨骼中的结构蛋白,如胶原蛋白,可以编码长达380万年的信息。

这项研究与同时发表在《当代生物学》杂志另一项相关研究相互验证。当代生物学上研究分析了保存完好的树懒骨骼化石中古DNA,尽管两个研究小组使用了不同的分子方法,但他们得出了相同的结果,验证了两项研究的家谱发现。

虽然在这种情况下,科学家可以用两种方法来研究树懒的进化史,但蛋白质分析有可能让研究人员比以往任何时候都更深入地研究更广泛的动物的进化史。因为DNA是一个相对脆弱的分子,从广泛灭绝物种中提取和解释蛋白质的证据,远远超出古DNA的范围。

研究古DNA可提供惊人的洞察力,尤其是对保存在永久冻土中的遗骸,但这显然限制了你可以观察的物种的范围。蛋白质分析方法可让科学家们回到更久远的年代,观察在更温暖的气候中生存和死亡的物种。

大多数树懒生活在不利于基因组保存的地方,古DNA证据在树懒亚目系统学中只起了很小的作用。利用胶原蛋白序列信息,结合已发表的线粒体DNA证据,评估树懒和它们灭绝的亲戚之间的关系。研究人员意外地发现,来自古蛋白质组学数据集的系统发育分析结果与基于形态学的概念有很大的不同:二趾树懒属于磨齿兽科;三趾树懒与两种巨大的地懒有亲缘关系---大象大小的大地懒和马大小的巨爪地懒。这两种巨兽上次在地球上漫游是10000年前。

为啥过去有巨大的地懒,而现在却演化成可爱的小树懒?

这项由约克大学(University of York)学者领导的国际研究团队进行的研究,挑战了几十年来有关树懒及其灭绝亲属进化关系的科学观点。

图片来源于网络 : 巨爪地懒

图片来源于网络 :大地懒

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参考资料:

1. Palaeoproteomics resolves sloth relationships

2. Scientists get a grip on sloth family tree

3. 百度百科

4. 百度图片

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