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考拉种群曾濒临灭绝:DNA研究揭示人类到来前就已发生

2026-07-17 21:49 泉水 University of Sydney 阅读 0
核心摘要: 一项由悉尼大学主导的最新DNA研究揭示,考拉(Phascolarctos cinereus)在人类抵达澳大利亚之前就已经历了一次严重的种群崩溃,几乎灭绝。通过对现代和博物馆标本的基因组分析,科学家发现考拉种群在约4万至5万年前出现急剧下降,有效种群规模减少了近90%。这一时间点与人类首次抵达澳大利亚大陆的考古学证据相吻合,但研究指出,气候变化和野火可能是更直接的驱动因素。研究还发现,尽管种群数量有所恢复,但现存考拉仍携带大量有害突变,遗传多样性极低,这使其对现代环境变化和疾病(如衣原体感染)极为脆弱。该研

一项由悉尼大学领导、发表于《自然·生态与演化》的最新基因组学研究,为考拉(Phascolarctos cinereus)的进化历史提供了前所未有的细节。研究团队通过对来自现代和博物馆标本的50个高质量基因组进行测序和分析,发现考拉在人类抵达澳大利亚大陆之前,就已经历了一次毁灭性的种群瓶颈,几乎从地球上消失。

种群崩溃的时间与规模

研究利用成对序马尔可夫共祖分析(PSMC)斯塔克法(Stairway Plot)等群体遗传学方法,重建了考拉在过去10万年间的种群动态历史。结果显示,考拉的有效种群规模(Ne)在约4万至5万年前发生了急剧下降,从数万只锐减至仅剩数千只,降幅高达90%。这一时间点恰好与人类首次抵达澳大利亚的考古学证据(约6.5万至5万年前)重叠。然而,研究第一作者、悉尼大学的Katherine Belov教授指出:“虽然时间上吻合,但我们的数据更支持气候变化和随之而来的野火模式改变是主要驱动因素。人类活动可能加剧了这种压力,但并非根本原因。” 研究进一步分析了古气候数据,发现该时期正好对应末次冰期的开始,澳大利亚大陆变得更为干旱,森林面积大幅缩减,这直接影响了考拉的栖息地和食物来源——桉树叶。

遗传后果:有害突变的积累

种群瓶颈带来的最深远影响,是遗传多样性的永久丧失。研究团队发现,现存考拉群体的核苷酸多样性极低,仅为0.0012,远低于其他有袋类动物(如袋鼠的0.005以上)。更令人担忧的是,基因组中有害突变的比例显著升高。研究通过dN/dS比率分析突变负荷估算,发现考拉基因组中约20%的蛋白质编码基因携带了至少一个可能损害功能的突变。这些突变主要集中在与免疫应答(如MHC基因家族)、精子发生嗅觉受体相关的基因上。Belov教授解释道:“这就像一个遗传‘定时炸弹’。虽然这些突变在种群数量低时可能不会立即致命,但它们在基因组中积累,使得现代考拉对衣原体感染逆转录病毒以及环境变化(如热浪)的抵抗力显著下降。” 研究还发现,不同地理区域的考拉种群(如昆士兰和新南威尔士种群)之间遗传分化明显,但所有种群都共享了这种高遗传负荷的特征,表明瓶颈事件影响了整个物种。

保护启示:超越现状的视角

这项研究对当前的考拉保护策略提出了严峻挑战。目前,考拉在澳大利亚东部多个州已被列为濒危物种,主要威胁包括栖息地破坏、车祸和疾病。然而,该研究揭示的历史遗传脆弱性意味着,即使解决了这些现代威胁,考拉的长期生存能力仍受其内在基因组缺陷的限制。研究团队强调,保护工作不能仅停留在增加种群数量上,还必须考虑遗传管理。例如,通过辅助基因流(assisted gene flow),在不同种群之间引入个体以增加遗传多样性,稀释有害突变的频率。但Belov教授警告:“这需要极其谨慎。我们必须首先通过全基因组测序,识别出哪些个体携带最少的有害突变,以及哪些种群的遗传多样性相对较高。否则,盲目迁移可能会引入新的问题。” 该研究为有袋类动物的保护基因组学树立了新的标杆,表明历史基因组学是理解物种当前脆弱性的关键工具。


Journal Reference: Katherine Belov et al. Historical population decline and genomic erosion in the koala. Nature Ecology & Evolution, 2026. DOI: 10.1038/s41559-026-01567-2
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