一项发表在《科学》杂志上的新基因组研究对澳大利亚各地的考拉进行了研究,结果表明,快速的人口恢复可能有助于恢复在过去数量下降中失去的遗传多样性。研究人员发现,当种群在崩溃后快速增长时,遗传变异可以开始反弹。这个过程也可能增加重组(一种重新洗牌DNA并创造新基因组合的生物机制)。这些变化共同可能帮助以前经历过瓶颈的种群重新获得长期适应和生存所需的进化潜力。当物种经历急剧的数量下降时,就会发生种群瓶颈。这些事件可能导致物种走向进化死胡同,因为它们大大降低了遗传多样性并增加了近亲繁殖。尽管存在这些风险,瓶颈的遗传后果并不总是永久性的。当一个物种迅速反弹时,种群规模的扩大可以帮助恢复一些失去的遗传多样性。理论表明,更大的种群允许基因更频繁地重新洗牌并创造新的组合。因此,快速种群扩张可能作为针对通常与严重种群下降相关的遗传问题的重要缓冲。
考拉提供现实世界的遗传恢复测试
为了研究这一想法,研究人员将考拉种群的急剧下降和随后的恢复作为一个自然实验。历史上,考拉种群被严重减少,导致严重的遗传瓶颈。然而,许多种群后来反弹了。研究人员分析了代表澳大利亚27个种群的418只考拉的全基因组数据。他们的结果表明,尽管由于过去的数量下降,考拉仍然具有相对较低的遗传多样性,但有明确的迹象表明遗传恢复正在进行。研究表明,这种恢复的一部分可能由重组驱动。随着考拉种群的增长,重组可以产生新的基因组合,帮助恢复功能性遗传多样性。总的来说,研究结果表明,快速种群增长有时可以帮助物种从种群瓶颈造成的遗传损害中恢复。这一见解可能对保护规划很重要,表明支持快速种群恢复可能有助于恢复受威胁物种的长期遗传健康。
参考文献
Ahrens, C. W. et al. (2026). Escaping bottlenecks: The demographic path to genetic recovery in koalas (Phascolarctos cinereus). Science. DOI: 10.1126/science.adz1430
该研究通过分析澳大利亚27个考拉种群的418个全基因组,揭示了历史种群瓶颈后的遗传恢复轨迹。研究发现,尽管考拉整体遗传多样性仍然较低,但在经历过严重瓶颈后快速扩张的种群中,重组率增加,有害突变积累减少,功能基因多样性有所恢复,表明快速的人口增长可以部分逆转瓶颈造成的遗传损失。研究团队来自悉尼大学等机构。