中科院、华大基因联合发表Nature Genetics新文章

　　

生物通报道  由中科院动物研究所和深圳华大基因研究所领导的一个研究小组成功重建了大熊猫从起源至今连续的种群演化史。研究结果表明：全球气候变化是上百万年来熊猫种群波动的主要驱动因素，人类活动有可能是近期熊猫种群分化和数量严重下降的重要原因。这一研究为评估和建立其他濒危物种最好的保护方法提供了一个极好的范例。最新研究将在线发布在《自然遗传学》（Nature Genetics）杂志上。

大熊猫是一种稀有的熊科动物，它被视作是所有濒危物种的代表，国际野生保护一个公认的标志。目前，大熊猫受到栖息地持续丧失、人类迫害以及其他因素的威胁。其饮食结构、生态隔离和生育限制使得人们认为，这一物种处在了“进化的尽头”，注定要在现代世界中灭绝。

在这项研究中，研究人员对34个野生大熊猫进行了全基因组重测序，发现当前的6个熊猫地理种群可以分为三个遗传系，包括秦岭(QIN)、岷山(MIN)和邛崃山-大小相岭-梁山（QXL）。通过重建熊猫的种群史，他们发现了几个重要的进化事件例如两次种群扩张、两次瓶颈和两次种群分化。

熊猫特别以竹为食，但它的祖先却是杂食或肉食动物。早在300百万年前，它们有可能已经完成了饮食转变，出现的“侏儒型”熊猫以竹类作为它的主要膳食。当时温热潮湿的气候为竹林的生长提供了理想的条件，进而促成了大熊猫种群的第一次扩张。然而，在大约70万年前，由于发生在中国的两次巨大的更新世冰川作用，熊猫种群数量开始下降。在大约30万年前，出现了第一次种群瓶颈。在这一期间，“侏儒型”熊猫逐渐被其他的亚群——体型较大的巴氏大熊猫（baconi panda）所替代。

在倒数第二次冰期之后，出现了大熊猫种群的第二次扩张，在大约3万-5万年前它的种群数量达到顶峰。太湖期（3万-4万年前）温热的气候和高山针叶林有可能对大熊猫种群的繁盛起重要的作用。然而，在末次冰期最盛期（LGM），气候变得寒冷、干燥，频繁的暴风雨和粉尘导致环境荒凉。在这样恶劣的环境下，熊猫栖息地大量丧失，出现第二次种群瓶颈。

较近的熊猫种群史表明：大约在30万年前熊猫种群分为秦岭和非秦岭两支，随后非秦岭种群又在大约2800年前，分为岷山、邛崃山-大小相岭-梁山两支。此后，三个种群的波动情况各不相同。秦岭种群显著减少，岷山种群略有增多，而邛崃山-大小相岭-梁山种群则较显著增长。

研究人员鉴别出了熊猫的地方性适应信号。他们发现在这些种群中最大的一组选择性基因与感官系统有关。两个与苦味相关的基因Tas2r49和 Tas2r3，在秦岭和非秦岭物种间受到定向选择，然而在岷山和邛崃-大小相岭-凉山熊猫之间则未显示出定向选择信号。

作为嗅觉交流的一种形式，气味感知对于茂密森林中熊猫的繁殖和生存至关重要。研究人员发现岷山和邛崃-大小相岭-凉山熊猫之间具有较少的定向选择基因，表明两物种之间存在较少的选择过程。他们发现的证据表明物种的波动受到全球气候变化的驱动，但近期的人类活动有可能导致了种群分化和严重的数量下降。

华大基因该项目的负责人赵山岑（Shancen Zhao）表示：“我们将生活在中国西部的6个熊猫地理种群分为了三个遗传种群。在我们的研究中发现的多种的地方性适应为研究人员提供了宝贵的资源，从而更好地选择有效的保护方法挽救熊猫，甚至其他的濒危物种。迁移野生熊猫或是释放人工圈养熊猫有可能是一种可行的办法。”

（生物通：何嫱）

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Chinese scientists discover evidence of giant panda's population history and local adaptation

December 16, 2012, Shenzhen, China – A research team, led by Institute of Zoology of Chinese Academy of Sciences and BGI, has successfully reconstructed a continuous population history of the giant panda from its origin to the present. The findings suggested whereas global changes in climate were the primary drivers in panda population fluctuation for millions of years, human activities were likely to underlie recent population divergence and serious decline. This work reveals a good example for assessing and establishing the best conservation method for other endangered species. The latest study was published online in Nature Genetics.