莫桑比克戈龙戈萨国家公园灰脚 chacma 狒狒(Papio ursinus griseipes)性别介导的基因流研究

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:International Journal of Primatology 1.9

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  为探究扩散行为对基因流及遗传多样性空间分布的影响,研究人员以灰脚 chacma 狒狒为对象,分析其遗传多样性、性别偏向基因流及时空动态等。发现雄性介导基因流、雌性留居,揭示其在扰动生态系统中扩散模式的弹性。

  在非洲稀树草原的广袤天地间,狒狒家族的生存智慧始终吸引着研究者的目光。作为生态系统中的关键物种,它们的扩散行为不仅塑造着种群的遗传结构,更与物种在环境变迁中的存续息息相关。然而,在人类活动与自然扰动交织的复杂背景下,诸如莫桑比克戈龙戈萨国家公园(GNP)这样曾经历战争创伤的区域,狒狒的基因流模式与种群动态仍笼罩着一层神秘面纱 —— apex 捕食者锐减后,它们的扩散策略是否发生改变?遗传多样性又如何维持?这些问题成为解开热带稀树草原生态系统恢复密码的重要一环。
为揭开这些谜团,来自葡萄牙波尔图大学、英国牛津大学等机构的研究团队聚焦于灰脚 chacma 狒狒(Papio ursinus griseipes),开展了一项横跨多年的深入研究。该研究以基因流为核心指标,试图勾勒出不同时间尺度下性别偏向扩散的轮廓,同时解析种群规模变化与近期迁移事件。相关成果发表于《International Journal of Primatology》,为理解灵长类在扰动环境中的适应性提供了关键线索。

研究者采用非侵入性采样技术,从戈龙戈萨国家公园及 150 公里外的卡塔普森林保护区(CFR)收集了 121 份粪便、肌肉和血液样本。通过线粒体 DNA(mtDNA)控制区测序、常染色体及 Y 染色体微卫星分型等技术,结合种群遗传分析(如 Fst 值计算、AMOVA 分析)与个体 assignment 检验,系统评估了遗传多样性与基因流模式。

遗传多样性与种群结构特征


mtDNA 分析揭示,研究区域存在 7 种单倍型,其中 CFR 种群携带一种与其他单倍型相差 13 个突变位点的独特单倍型(Hap_6),显示出显著的空间遗传结构(Fst=0.56)。常染色体微卫星则表现出高水平遗传多样性(预期杂合度 He=0.79),且种群间分化微弱(Fst=0.017),暗示存在频繁的基因交流。Y 染色体微卫星等位基因在两地种群间共享,进一步支持雄性介导的长距离基因流。

性别偏向基因流的时空证据


“历史” 基因流分析(跨越两代以上)显示,mtDNA 变异主要分布于种群间(55.9%),而常染色体变异集中于种群内(97.4%),符合雄性扩散、雌性留居(philopatry)的典型模式。“瞬时” 扩散分析(近一代内)发现,雄性的 assignment 指数(AIC)显著低于雌性,且在 10-20 公里距离内,雄性空间自相关系数为正,雌性为负,表明雄性扩散距离更远,印证了当前雄性主导的基因流格局。

迁移事件与种群动态


通过 STRUCTURE 和 GENECLASS 分析,研究识别出 7 例潜在迁移个体,其中 CFR 种群的迁移比例更高,可能与邻近赞比西河形成的生态走廊有关。中性检验(如 Tajima’s D、Fu and Li’s D*)显示,GNP 种群未经历近期瓶颈效应,而 CFR 种群的异常信号在排除 Hap_6 携带个体后消失,提示独特单倍型可能源于外来迁入而非本地种群收缩。

讨论:生态扰动下的扩散策略韧性


研究证实,灰脚 chacma 狒狒维持着稳定的雄性偏向扩散模式,即便在捕食压力骤减、人类活动干扰的背景下,其性别介导的基因流格局仍未颠覆。这种行为韧性可能源于灵长类社会结构的进化保守性 —— 雌性留居维持母系群体稳定性,雄性扩散避免近亲繁殖并促进种群间遗传混合。此外,GNP 种群的高遗传多样性或与历史上的种间杂交(如与黄狒狒 Papio cynocephalus 基因渗入)及战后生态恢复导致的种群扩张有关,而 CFR 独特单倍型的发现则为追踪跨区域基因交流提供了新靶点。

这项研究不仅填补了非洲中部狒狒种群遗传学的空白,更揭示了灵长类在极端环境扰动下的适应机制 —— 行为灵活性与遗传多样性的协同作用,成为应对生态变迁的关键策略。未来,结合全基因组测序与长期行为监测,可进一步解析性别偏向扩散的分子调控网络,为保护区设计与灵长类保护提供更精准的科学依据。从战争废墟上重生的狒狒种群,正用基因的密码诉说着生命在逆境中的坚韧与智慧。

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