种群保护|极小种群保护有了新发现
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艺术家重现了3种已灭绝犀牛的形象，最前面的是板齿犀，紧随其后的是两头梅氏犀，远景则是一头披毛犀 。Beth Zaiken绘，课题组供图
■采访人员 李晨阳
【种群保护|极小种群保护有了新发现】犀牛是一类高度濒危的动物，它们的演化关系一直让科学家感到非常困惑 。
今天的犀牛只分布在亚洲和非洲，现存5个物种，从形态上可以分为双角犀牛和独角犀牛两大类 。令人费解的是，非洲的两种犀牛——白犀牛、黑犀牛，以及亚洲的苏门答腊犀牛都属于双角犀牛；而另外两种亚洲犀牛——爪哇犀牛和印度巨角犀牛则都是独角犀牛 。
住得近的，长得不像；住得远的，反倒“遥相呼应”，这是怎么回事？8月24日，《细胞》上线的一篇论文解析了犀牛家族的进化史 。而这项研究的一个意外发现，为人类保护极小种群生物提供了新思路 。
东寻西觅“找”犀牛
在漫长的演化史中，犀牛科至少出现过几十个物种，在非洲大陆、亚欧大陆乃至北美大陆均有分布 。然而，更新世前的犀牛类群发生过大规模物种灭绝，就像一幅完整的拼图，只剩下七零八落的几块 。
“这让我们很难依据现生犀牛的地理分布和性状特征推演出犀牛类群可靠的演化关系 。”论文第一作者兼通讯作者之一、中国农业大学副教授刘山林对《中国科学报》说，“事实上，多次生物大灭绝造成生物类群连续性证据的缺失，是目前生物演化历史研究中的普遍难题 。”
来自中国农业大学、丹麦哥本哈根大学以及瑞典斯德哥尔摩大学等机构的学者决定挑战这个难题 。
他们从南非的自然保护区获得了黑犀牛样本，从美国圣迭戈动物园获取了印度巨角犀样本；对现存仅有几十头的苏门答腊犀牛，他们从一头刚刚死去的个体身上取样；对同样徘徊在灭绝边缘的爪哇犀牛，采样来自挪威国家历史博物馆珍藏的标本；白犀牛数据则来自已发表的文献 。
除了5种现生犀牛外，研究人员还从俄罗斯一些博物馆收藏的晚更新世化石中获取了3种已经灭绝的古犀牛（梅氏犀、板齿犀、披毛犀）样品 。
来自超过5万年前的古DNA样品以及基因组大数据分析，为解析犀牛的演化历史补充了关键的缺失数据 。研究结果显示，现生犀牛的祖先在约1600万年前最早分化为非洲和亚欧大陆两个支系，现存的亚欧支系包括独角犀牛及双角犀牛 。
该研究的完成有赖于全球超过30家研究机构的合作，研究学者有着多元化的知识结构和背景 。刘山林说：“这也让我们看到，‘大数据’可以作为将不同领域内专家串联起来的枢纽，推动跨学科合作，去解答一些过去难以回答的科学问题 。”
“瓶颈期”的犀牛，还值得保护吗？
在研究中，团队还发现了一个出乎意料的现象：早在数万年前，犀牛的遗传多样性就远远低于大多数哺乳动物，仅比现存犀牛的遗传多样性稍高 。
“这很耐人寻味 。”刘山林说，“我们通常认为，犀牛遗传多样性水平低是由于近百年来人类活动干扰导致的 。但数据显示，早在人类活动开始过度干预犀牛生存之前，这种动物已经维持了很长时间的小种群规模，现存犀牛很可能已经适应了小种群的特征 。”
进一步研究发现，相较于古犀牛，现存犀牛物种的有害突变比例显著较低 。“这可能是因为现生的犀牛种群通过群体遗传选择，已经尽量清除掉了有害突变，以保证其小种群的健康 。”刘山林说，“我想这在一定程度上增强了我们对保护犀牛这一濒危物种的信心 。”
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