丛林猪是如何穿越海峡的？基因组学解决非洲哺乳动物生物地理学的一大难题

红河猪和丛林猪的取样和种群结构。本研究中使用的猪何洲哺所有67头猪的取样图，按原产国着色。海峡红河猪和丛林猪的因组分布范围分别用红色和蓝色表示，分别为52，学解104。决非对67头猪的乳动主成分分析(PCA ),显示前两个主成分，按国家着色。物生物地c基于按状态成对标识(IBS)的理学无根邻居加入树，按国家着色(n = 67)。难题假设K = 2(上柱状图)和K = 8(下柱状图),丛林穿使用NGSadmix32推断54个不相关样本的祖先比例。彩色条表示估计的猪何洲哺混合比例，祖先数等于k。海峡种群标签和插图上面和下面的因组彩色线表示物种名称；红色——红河猪，蓝色——丛林猪。学解eval fuzzy 33估计的残差成对相关性分别显示在0.1至0.1(色标)范围内的ngs fuzzy柱状图的上方和下方。加纳，多哥，加蓬，刚果民主共和国，津巴布韦，南非。丛林猪和红河猪插图的使用得到了作者Jonathan Kingdon的明确许可。鸣谢:uux.cn/自然通讯(2024)。DOI: 10.1038/s41467-023-44105-1
（神秘的地球uux.cn）据哥本哈根大学：在持续的生物多样性危机中，大型陆生动物比任何其他生物群体都更容易受到灭绝的威胁。非洲大陆拥有令人印象深刻的完整的大型哺乳动物群落，但我们仍然不知道这些物种是如何进化、变得多样化以及适应不断变化的气候和栖息地的。这些问题中的许多可以通过研究跨物种的基因组和遗传变异来解决。
发表在《自然通讯》上的新研究使用基因组学来回答这些科学家们争论了几十年的进化问题:1)丛林猪是如何以及何时穿越莫桑比克海峡并到达马达加斯加岛的，2)丛林猪是一个还是两个物种？
“这项研究是来自非洲和欧洲的研究人员大规模国际合作的结果。我们对67个完整的丛林猪基因组进行了测序，通过使用一系列不同的遗传分析，我们能够解决非洲进化和生物地理学中这些长期存在的难题，”该研究的高级作者之一、生物系副教授拉斯穆斯·海勒解释道。
中世纪时，猪被摆渡过英吉利海峡吗？
马达加斯加岛大约在1 . 6亿年前从非洲大陆分离出来，形成了一个非常独特的动植物群。值得注意的是，丛林猪是历史上唯一穿越400公里宽的莫桑比克海峡并从非洲大陆到达马达加斯加的大型野生陆地哺乳动物。
“我们的研究证实，丛林猪大约在1000-5000年前从南非/东南非洲引入马达加斯加，”拉斯穆斯说。因此，他们的到来与南部非洲周围地区的人类到达马达加斯加的时间相吻合。
拉斯穆斯继续说道，“对此可能的解释是，人们将这些丛林猪运过了英吉利海峡。这些结果与之前发表的研究相矛盾，这些研究将丛林猪的到来日期定在大约48万年前，远在人类出现在岛上之前。”有人认为，一些特有的马达加斯加物种可能是乘着植被漂浮物漂流而来的。
“有趣的是，我们的研究结果提出了一系列新问题:丛林猪真的是作为某种驯化物种被带到马达加斯加的吗？尽管丛林猪是许多农村社区的重要蛋白质来源，但没有考古或其他证据表明它们曾经被驯化过。”
“是谁把这些动物运到马达加斯加的？是说班图语的，说南岛语的，还是两者都是？这些问题和其他问题仍有待探索，”生物系博士后、该研究的主要作者之一伦佐·f·巴尔博亚解释道。
二真的等于一吗？
主要在非洲东部/南部发现的非洲丛林猪和在非洲西部/中部发现的红河猪在过去被认为是同一物种，但后来在20世纪90年代左右被重新定义为两个物种，主要是因为它们非常独特的外表。
红河猪，顾名思义，是红色的，有长长的簇状耳朵，让人想起一个滑稽的星球大战角色，而东部和南部非洲的丛林猪是浅灰色的，看起来更像我们自己的野猪，尽管有漂亮的白色鬃毛。
几十年来，生物学家一直在争论这两种形式实际上是一个还是两个不同的物种——这是一场围绕许多其他非洲哺乳动物的类似科学不确定性的辩论。
“在这项研究中，我们能够得出结论，红河猪和丛林猪有大量的基因流动，这意味着它们不仅能够进行杂交，而且事实上，当它们在中非相遇时，它们已经广泛地进行了杂交。此外，生命之树中两种类型的分支并不都那么古老，只有几十万年，这在事物的进化方案中并不算长。”
“因此，我们现在知道，尽管有两种看起来非常不同的丛林猪血统，但它们的生物学分离是不完全的，这取决于你如何定义物种，”生物系的博士后劳拉·d·贝尔托拉解释说，她是该研究的另一位主要作者。
劳拉继续说道，“基因组数据可以让我们以比以前更高的分辨率洞察生物多样性的模式。例如，我们可以推断详细的种群结构，也可以推断像基因流动和选择这样的潜在过程。深入了解生物多样性的模式以及驱动这些模式的潜在过程，对于有效的保护措施至关重要。”
就巨型动物的多样性而言，非洲是一个独特的大陆，这种动物仍然存在。研究这些物种的进化史可以让我们对非洲的生物多样性有重要的了解，这在生物多样性正以惊人的速度丧失的时候非常重要。
新的发现有助于我们理解非洲人类和野生动物之间的史前关系，以及这片神奇的大陆上有多少生物多样性的基本原理。
“这项研究是一个很好的例子，说明当地研究人员和野生动物管理当局的参与如何能够导致更强大和更具包容性的科学研究，”合著者、乌干达Makerere大学保护生物学副教授Vincent Muwanika总结道。