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当前版:09版:科技
发布日期:2024年07月11日
为青藏高原黄牛演化提供基因证据
3750年以前,黄牛和东亚原牛就已经发生基因交流

©摄图网

本报记者 张梅

在漫长的进化进程中,原牛是如何被驯化的?它们和现代家牛之间有着什么样的“血脉联系”?

西北农林科技大学联合中国科学院青藏高原研究所等多家科研单位,利用古DNA技术分析了青藏高原东北部塔温搭里哈遗址出土的3例牛骨遗存,发现了3750年以前青藏高原古代黄牛与东亚原牛杂交的直接证据。

“原牛包括普通原牛、瘤原牛和非洲原牛等,曾广泛分布在整个欧亚大陆和非洲北部,于1627年灭绝。目前已知的原牛线粒体支系包括T、I、P、Q、R、E和C支系,其中C支系的原牛也被称为东亚原牛。从母系遗传来讲,现代家牛是由近东地区的T支系普通原牛和印度河谷地区的I支系瘤原牛驯化而来。”7月9日,西北农林科技大学副教授陈宁博介绍,在中国,家牛也被称为黄牛,是除牦牛和水牛之外的普通牛的总称。驯化的普通牛至少在5000年前传入中国北方,至少在4000年前传入青藏高原东北部。

“考古学和线粒体古DNA研究表明,东亚地区多处遗址存在未被驯化的东亚原牛与早期黄牛共存现象,但由于东亚原牛核基因组数据缺乏,关于东亚原牛是否与早期东亚黄牛之间发生过杂交、何时开始杂交、东亚原牛是否对东亚现代家牛极高的基因组遗传多样性有贡献,目前仍然未知。”陈宁博说,“青藏高原早期不同牛种之间具有错综复杂的群体演化历史,厘清这些关系对了解不同品种牛的特性与适应性和科学育种,提高农业生产效率和经济效益等具有重要意义。”

位于青藏高原东北部的塔温搭里哈遗址是典型的诺木洪文化遗址。这里出土了较丰富的牛骨遗存。科研团队针对其中被命名为TW16、TW35、TW38的3例古代牛骨样本进行了碳十四测年和古DNA分析,获得距今3800年到3400年的古代线粒体基因组和核基因组。线粒体系统发育分析的结果显示,TW16个体属于黄牛的T支系,TW35和TW38则属于原牛的C支系。“这表明TW35和TW38可能为东亚原牛。这是科学家首次在青藏高原地区发现东亚原牛线粒体C支系,为史前东亚原牛的时空分布提供了新的数据。”中国科学院青藏高原研究所博士生陈顺港介绍。

通过核基因组数据分析,科研人员进一步确定了TW16的血统为黄牛血统,而TW35为东亚原牛血统。通过解析TW38血统,科研人员发现该个体具有84%的黄牛血统和16%的东亚原牛血统,证明其为东亚原牛与黄牛的杂交后代。该研究结果表明,至少在3750年以前,黄牛和东亚原牛就已经发生基因交流。此外,本研究通过分析2500年前西藏邦嘎遗址古代黄牛的祖先血统,发现邦嘎黄牛除了拥有牦牛血统以外,还拥有较高比例的东亚原牛血统。

这一研究结果不仅为东亚原牛与邦嘎黄牛之间相对较近的遗传关系提供了合理解释,也暗示了青藏高原早期不同牛种之间错综复杂的群体演化历史。该研究成果以《青藏高原早期东亚原牛与黄牛杂交》为题发表在《科学通报》上。论文第一作者为陈顺港,陈顺港和陈宁博为论文的共同通讯作者。

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