長毛象(Woolly Mammoth)演化的新譜系

長毛象(Woolly Mammoth)演化的新譜系
知識通訊評論第69期

由丹麥哥本哈根大學吉伯特教授所領軍的研究團隊，近來定序了五組長毛猛獁象（學名Mammuthus primigenius）全新且完整的粒線體DNA（mtDNA）基因組。

分析已絕種西伯利亞寒帶冰原長毛象的基因，給其演化歷史帶來了新視野。

 科學家最近發現，四萬年前漫步於西伯利亞寒帶冰原上的長毛猛獁象可能不只一種，兩種一身長毛、具捲曲門齒的冰原巨獸的棲息地很可能非常接近。

由丹麥哥本哈根大學吉伯特（Thomas Gilbert）教授所領軍的國際研究團隊，近來定序了五組長毛猛獁象（學名Mammuthus primigenius）全新且完整的粒線體DNA（mtDNA, mitochondrial DNA）基因組。完整定序的長毛象粒線體基因組總數至今已累積至十八組。此一研究成果已發表在美國國家科學院的院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）。

吉伯特團隊將取得的五組毛髮樣本，以新技術定序其中取得之粒線體基因組，此一技術僅需一根毛髮樣本，即可將完整的粒線體基因定序。這批新的樣本分析加上先前已定序的十三個樣本顯示，長毛象是有著兩個共同祖先的演化分支。

這兩個演化分支族群棲息的時間與地點幾乎完全相同，其中一群長毛象活動與分佈範圍較小，而且較另一演化分支的族群更早就滅絕。

有其母必有其子

正常情況下，動物的粒線體DNA皆為雌性遺傳，來源完全遺傳自母系（受精之後，卵子細胞會將精子中的粒線體摧毀）；且與細胞和DNA不同，不具基因調節功能、不會經過遺傳基因重組，故突變速率較高。正因粒線體DNA具上述的特性，不會在親代到子代中俺產生變異，因此透過分析粒線體DNA序列的保留與變異程度，即可顯示出動物群系的差異。

吉伯特團隊發現長毛象兩個演化分支之間的粒線體DNA具顯著差異，因此他們更進一步對兩族群長毛象的棲地分佈進行研究，同時利用碳同位素定年法瞭解其生存的年代。「我們發現兩種長毛象的生存時間與棲地幾乎完全相同。」吉伯特說。

但這兩個長毛象族群的活動習性似乎不同。根據吉伯特表示，其中一個族群僅在較小的區域移動，其活動區域主要分佈於北極圈中部一帶，而另一族群的活動範圍則較廣。

碳同位素定年顯示，活動範圍較小的族群大約在四萬年前滅絕，而活動範圍較廣的族群則在同一區域繼續生存到大約一萬年前左右才絕種。吉伯特也指出，由於碳同位素定年的誤差範圍不小吉伯特說。因此很難確定兩種猛瑪是否曾同時出現。吉伯特說吉伯特說。「除非我們能回到過去親眼證明。」

毛髮數據

英國倫敦自然史博物館研究員李斯特（Adrian Lister）表示，從前普遍認為毛髮較難提供基因分析所需的樣本，此一研究使用的技術顯然突破了此一限制，但他認為目前提出存在兩群系長毛象的推論，仍須進一步研究釐清。「就目前粒線體DNA分析的資料而言，要說已明確顯示存在兩個演化分支、亞種或甚至種，都還言之過早。」李斯特說，「基因分析的數據還必須搭配型態學上的研究。」

除非針對細胞核DNA進行分析，吉伯特團隊將無法回答這個問題，而他們也已著手進行相關的研究。「目前還很難說，」吉伯特表示，但他認為粒線體DNA的相關分析報告已暗示兩群猛瑪間的差異程度超過族群，他說：「我希望能證明這是兩個亞種。」