一项里程碑式的基因组研究彻底改变了科学家对考拉（Phascolarctos cinereus）演化史的理解，揭示这种标志性物种在大约10万年前经历了一次由气候驱动的剧烈种群锐减，远早于人类抵达澳大利亚大陆。
这项由悉尼大学和德克萨斯农工大学科学家主导的研究表明，现存的每一只考拉都可追溯到一个单一的祖先种群。该种群在末次冰期（晚更新世）严酷的气候变化中幸存下来，包括冰川周期和与澳大利亚大陆向北漂移相关的长期寒冷干燥条件。这项发现挑战了早期将考拉种群大规模下降归因于人类抵达澳大利亚的观点，相关成果已发表在《分子生物学与演化》（Molecular Biology and Evolution）期刊上。
研究负责人、博士生托比·科瓦奇（Toby Kovacs）表示：“这项研究改写了考拉在澳大利亚的遗传历史时间线。通过计算现代考拉种群的突变率，我们能够将遗传时间线回溯到10万年前，从而一窥古代考拉种群的遗传多样性和规模。”他补充道，由于化石记录过于稀疏，我们无法确切了解10万年前考拉种群的规模，因此研究它们的基因组为理解其演化历史提供了至关重要的线索。基因组分析表明，考拉在过去曾因气候变化和栖息地丧失而经历过大规模的种群下降。
为了重建考拉的遗传历史，研究人员聚焦于其突变率——衡量物种基因组中新遗传变异出现频率的指标。新突变在每一代中自然产生，其数量因物种而异，这使得突变率成为追溯演化历史的重要工具。研究团队对四个考拉亲代-子代三人组的基因组进行了测序，并统计了新发生的突变。基于这些数据，他们计算出考拉的突变率约为人类突变率的一半。随后，研究人员将这一新确定的突变率应用于457个考拉基因组，从而能够追踪其种群规模在漫长历史中的变化。
这项研究标志着首次直接测量考拉以及任何双门齿目（Diprotodontia）成员（包括袋鼠、袋熊和负鼠）的突变率。早期的研究曾推断考拉数量在约6.5万年前人类抵达澳大利亚后急剧下降。然而，这些分析依赖于从远缘哺乳动物（如小鼠和人类）借用的突变率，其准确性受到质疑。新的分析显示，考拉种群在大约10万年前开始下降，并在约6万年前达到一个严重的种群瓶颈。
研究人员发现，这次种群崩溃与晚更新世期间（250万至1.17万年前）一次重大的环境剧变时期相吻合，这远在任何人类接触之前。澳大利亚的景观在数百万年间发生了剧烈变化。在古近纪（2300万至6600万年前），大部分大陆被湿润的森林覆盖。中新世（500万至2300万年前）期间，随着澳大利亚构造板块向北漂移，环境条件显著改变。随后在更新世，反复出现的寒冷干燥冰期和温暖湿润间冰期重塑了整个大陆的生态系统，创造了日益干燥和易发生火灾的环境。
随着澳大利亚变得更加干旱，约7万年前纳拉伯平原（Nullarbor Plain）的扩张形成了一个广阔的半干旱区域，这不仅减少了适宜考拉的栖息地，还将东部和西部考拉种群分隔开来。西部种群最终消失，但一小部分东部种群在最严酷的气候条件下幸存下来。当当前的间冰期带来更有利的环境条件时，幸存的考拉再次扩张。在大约1.65万至6千年前，它们分化为五个遗传种群，形成了今天澳大利亚东海岸发现的考拉群体。
科瓦奇先生表示：“鉴于这些结果，我们现在很想知道其他澳大利亚物种，包括已灭绝巨型动物的近亲，是否也在人类到来之前经历过种群下降。”
除了揭示该物种的古老历史外，新计算出的突变率还有助于研究人员更好地理解当今考拉种群，并支持其保护工作。目前，考拉面临着一系列不同的挑战，包括狩猎、栖息地破坏、丛林大火和疾病。自2022年起，考拉在昆士兰州、新南威尔士州和澳大利亚首都特区被列为濒危物种。科瓦奇强调：“我们的团队正在为考拉生成大量的基因组资源，但要充分理解这些数据集能告诉我们什么，我们还需要知道新遗传变异在该物种中产生的速度。估算突变率提高了我们重建考拉种群历史、理解其适应能力以及为未来做出更明智保护决策的能力。”