亞洲,一隻生活在弗吉尼亞州動物園的白頰長臂猿,是第一個基因組被解碼的長臂猿。她的 DNA 序列,以及其他七隻長臂猿(總共六個不同物種)的 DNA 序列,有助於解釋這些猿類如何適應樹棲生活。它們也可能解釋了為什麼與大型猿類(人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩)相比,長臂猿如此多樣化。
長臂猿以其在茂密樹冠中的靈活性而聞名,一次蕩 swing 可達 15 米,速度超過每小時 55 公里。該類群包括四個屬和多達 19 個物種,全部生活在熱帶亞洲的森林中,從爪哇的銀長臂猿 (Hylobates moloch) 到印度東北部的西黑冠長臂猿 (Hoolock hoolock)。
遺傳學家對長臂猿著迷,因為它們是最早從與人類和猴子共同的祖先分化出來的猿類。而且長臂猿的染色體很奇特。與其他猿類相比,它們的基因組有更多的染色體重排,例如大段 DNA 的重複、缺失或倒位,這些會影響基因的工作方式。“染色體重排就像地震:一個事件將徹底改變景觀,你會在一代人之後看到它,”俄勒岡健康與科學大學波特蘭分校的進化遺傳學家露西亞·卡博內說,她領導了長臂猿基因組的研究工作。“我們在長臂猿基因組中發現的是,那裡發生了很多地震。”
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作者將長臂猿多樣性的爆發歸因於一種“跳躍基因”——一段可以在基因組中改變位置的 DNA——這種基因只在靈長類動物中的長臂猿身上發現。他們認為,這塊 DNA 落在了參與染色體複製的基因附近,使基因組更容易重排。染色體重排可以阻止兩個個體繁殖,從而加速物種形成。
該團隊還發現,四個不同的長臂猿屬似乎都在 400 萬到 500 萬年前同時進化,當時海平面波動開始分割東南亞的森林,形成地理屏障,限制了群體之間的交配。這項研究發表在 9 月 11 日的《自然》雜誌上。
長臂猿獨特的樹棲生活方式也可能幫助它們茁壯成長。卡博內和她的團隊發現,參與骨骼和軟骨發育以及膠原蛋白生成的基因似乎在長臂猿中的進化速度比其他猿類更快。“這完全合理,因為長臂猿的肌腱和屈肌已經發生了改變,使它們能夠成為如此強大的攀爬者,”她說。
英國劍橋大學的進化遺傳學家艾爾溫·斯卡利說:“這可能是它們成功的關鍵——它們設法適應了東南亞普遍存在的這種環境。”相比之下,由於棲息地喪失,猩猩在該地區正處於滅絕的邊緣。“長臂猿設法在同樣的情況下生存下來,”他說。
與其他大型猿類相比,長臂猿的情況良好,但某些物種面臨高度滅絕風險。海南黑冠長臂猿 (Nomascus hainanus) 僅生活在中國海南島的一小塊地區,據估計其數量已降至僅剩 23-25 只。
卡博內說,她在加利福尼亞州的一個保護中心有一隻以她名字命名的白頰長臂猿,她希望長臂猿基因組能夠透過使評估遺傳多樣性和分配資源變得更容易來幫助保護工作。
本文經許可轉載,並於 2014 年 9 月 11 日首次發表。